Det totale spinnet til to partikler, hver med spinn , er enten en triplett med elller en singlett med Da bølgefunksjonene til de tre triplett-tilstandene er symmetriske, må bølgefunksjonen til den sammenkoblede rotasjonsbevegelsen være antisymmetrisk for at den totale bølgefunksjonen skal være antisymmetrisk. Det betyr at de har rotasjonskvantetall , 3, 5 og så videre. I motsatt fall for singletter hvis bølgefunksjon er antisymmetrisk, må man på samme vis ha , 2, 4 og så videre. Den totale partisjonsfunksjonen for hydrogenmolekylet må derfor splittes opp i to ulike summer tilsvarende bidragene fra singletter og tripletter. Disse to delene omtales som «parahydrogen» og «ortohydrogen». Den laveste rotasjonsenergien kan bare parahydrogen ha. Det betyr at ved temperatur vil hele hydrogengassen bestå av slike singlettmolekyler når den befinner seg i termisk likevekt. Denne forklaringen av den spesifikke varmen til hydrogen ble først gitt av Werner Heisenberg i 1927. Den var basert på Paulis eksklusjonsprinsipp som han også benyttet til å gi en tilsvarende forklaring av energinivåene til heliumatomet. Han viste hvordan de splittes opp i kvantetilstander som enten er singletter eller tripletter som i dette tilfellet dannes av de to elektronene i atomet. I 1929 ble de to formene til hydrogenmolekylet eksperimentelt påvist. Dette ble gitt som en del av begrunnelsen da Heisenberg ble tildelt nobelprisen i fysikk i 1932.