发生在分子形成过程中。杂化发生前，原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道，使将要发生杂化的原子进入激发态；之后，该层的s轨道与三个p轨道中的任意两个发生杂化。此过程中，能量相近的s轨道和p轨道发生叠加，不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。以硼原子为例，硼原子在成键时一般采用sp杂化形式：处于基态的硼原子（电子排布式为：1s2s2p）的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上，使原子进入激发态（电子排布式为：1s2s2p）。然后，一个2s轨道再和上述两个各填充了一个电子的2p轨道进行sp杂化，形成三