電荷シフト結合
実験的に決定された分子中の電子密度の解釈には、しばしばAIM(英語版)理論が用いられる。ここでは、結合経路に沿った原子核間の電子密度が計算され、密度が極小となる結合臨界点が決定される。化学結合の種類を決定する要因は結合臨界点におけるラプラシアンと電子密度である。結合臨界点では、典型的な共有結合は顕著な密度と大きな負のラプラシアンを持つ。対照的に、イオン結合において見られるような「閉殻」相互作用は小さな電子密度と正のラプラシアンを持つ。電荷シフト結合は、正あるいは小さなラプラシアンを持つと期待される。限られた数の実験的決定しか成されていないが、正のラプラシアンを持つ結合を持つ化合物は固体N2O4中のN–N結合および (Mg−Mg)二原子構造である。
電荷シフト共鳴エネルギーが顕著な数多くの化合物の分析は、多くの場合において高い電気陰性度を持つ元素が関与していること、これらはより小さな軌道を持ち、孤立電子対が豊富であることを示している。結合エネルギーへの共有性寄与を減弱する要因には、結合性軌道の不十分な重なり合い、パウリの排他原理による反発が主要因である孤立電子対結合弱化効果がある。ポーリングの結合モデルから予測される電荷シフト共鳴エネルギー(REcs )と結合電子間の電気陰性度の差との間の相関は存在しない。しかしながら、REcsとそれらの電気陰性度の和との間には大域的相関が存在し、これは孤立電子対結合減弱効果によって部分的に説明することができる。[1.1.1]プロペラン類中の反転結合の電荷シフト性は、共有性寄与の隣接する「翼」部位の結合の不安定化によるパウリ反発に原因があると見られている。