Ikatan ganda

Jenis ikatan dapat dijelaskan menggunakan istilah hibridisasi orbital. Dalam etilena, masing-masing atom karbon mempunyai tiga orbital sp dan satu orbital p. Ketiga orbital sp berada pada bidang dengan sudut ~120°. Orbital p tegak lurus dengan bidang ini. Ketika atom karbot saling mendekat, dua dari orbital sp akan tumpangsuh membentuk ikatan sigma. Pada saat yang bersamaan, dua orbital p saling mendekat (lagi-lagi dalam bidang yang sama) kemudian membentuk ikatan pi. Untuk tumpangsuh maksimum, orbital p harus tetap paralel, dan, oleh karena itu, rotasi mengelilingi pusat ikatan tidak dimungkinkan. Sifat ini merupakan dasar isomerisasi cis-trans. Ikatan ganda lebih pendek daripada ikatan tunggal karena maksimalnya tumpangsuh orbital p.
Panjang ikatan C=C (133 pm) lebih pendek daripada panjang ikatan C−C pada etana (154 pm). Ikatan ganda juga lebih kuat (636 kJ/mol) daripada ikatan tunggal (368 kJ/mol), tetapi tetapi tidak menjadi dua kalinya karena ikatan pi lebih lemah daripada ikatan sigma akibat kurang efektifnya tumpangsuh pi.