反結合性軌道
反結合性分子軌道 (MO) は通常、結合性分子軌道よりもエネルギー的に「高い」。結合性および反結合性軌道は、パウリの排他原理の結果として、2つの原子が組み合わさって分子となる時に形成される。初めは離れていた2つの水素原子が結合することを考える。これらの原子が遠く離れて孤立している時、原子は全く同じエネルギー準位を持つ。しかしながら、2つの原子間の間隔が小さくなるにつれ、電子の波動関数が重なり合い始める。パウリの原理により、相互作用系において2つの電子は同じ量子状態を取ることはできない。ゆえに、全波動関数(空間座標とスピン座標の積)は反対称でなければならない。したがって、孤立した原子のそれぞれのエネルギー準位は、元の原子の準位よりもエネルギー的に低い軌道(対称空間波動関数)とより高い軌道(反対称空間波動関数)の対に属する2つの分子軌道へと分裂する。例えば、基底状態エネルギー準位である1sは2つの分子軌道へと分裂する。低い方の軌道は元の原子軌道よりもエネルギー的に低いため、より安定であり、2つのH原子がH2へと結合するのを促進する。