Selv om det ikke finnes noen matematisk formel verken i kjemi eller kvantemekanikk for arrangementet av elektroner i atomet, kan hydrogenatomet beskrives ved Schrödinger-ligningen og Matrix Mechanics-ligningen begge avledet i 1925. Men for hydrogen alene, i 1927 ble Heitler–London-teorien formulert som for første gang muliggjorde beregning av bindingsegenskaper til hydrogenmolekylet H basert på kvantemekaniske betraktninger. Konkret bestemte Walter Heitler hvordan Schrödingers bølgeligning (1926) skulle brukes for å vise hvordan to hydrogenatombølgefunksjoner går sammen, med pluss, minus og utvekslingsledd, for å danne en kovalent binding. Deretter ringte han opp sin kollega Fritz London og de utarbeidet detaljene i teorien i løpet av natten. Senere brukte Linus Pauling parbindingsideene til Lewis sammen med Heitler-London-teorien for å utvikle to andre nøkkelbegreper i VB-teorien: resonans (1928) og orbital hybridisering (1930). Ifølge Charles Coulson, forfatter av den bemerkede boken Valence fra 1952, markerer denne perioden starten på «moderne valensbindingsteori», i motsetning til eldre valensbindingsteorier, som i hovedsak er elektroniske teorier om valens i pre-bølgemekaniske termer.