Secara kuantum, konfigurasi elektron pada atom digambarkan sebagai sebuah fungsi gelombang. Fungsi gelombang elektron dalam suatu atom disebut orbital atom. Suatu fungsi gelombang mempunyai daerah dengan amplitudo positif dan negatif. Jika terdapat lebih dari satu fungsi gelombang elektron atau terdapat lebih dari satu atom dengan fungsi gelombang yang berbeda, maka daerah dengan amplitude positif dari satu fungsi gelombang dapat terjadi tumpang tindih dengan daerah amplitude positif dari fungsi gelombang lainnya. Begitu pula dengan daerah dengan amplitude negatif. Daerah-daerah dengan amplitudo positif atau daerah-daerah dengan amplitudo negatif dalam satu molekul akan saling memperkuat satu dengan lainnya membentuk satu ikatan. Namun demikian, jika daerah dengan amplitudo positif mengalami tumpang tindih dengan daerah dengan amplitudo negative, maka daerah tersebut akan saling meniadakan. Dalam molekul, orbital atom yang bertumpang tindih menghasilkan orbital molekul yakni fungsi gelombang elektron dalam molekul. Orbital molekul ini dapat diklasifikasikan menjadi orbital molekul ikatan, non-ikatan, atau anti ikatan sesuai dengan besarnya partisipasi orbital itu dalam ikatan antar atom. Tingkat energi orbital molekul ikatan lebih rendah, sementara tingkat energi orbital molekul anti ikatan lebih tinggi dari tingkat energi orbital atom penyusunnya. Semakin besar selisih energi orbital ikatan dan anti ikatan, semakin kuat ikatan. Misal satu molekul terdiri dari dua atom A dan B. Bila tidak ada interaksi ikatan dan anti ikatan antara A dan B, orbital molekul yang dihasilkan adalah orbital non ikatan. Elektron menempati orbital molekul dari energi terendah ke energi yang tertinggi. Orbitalmolekul terisi dan berenergi tertinggi disebut highest occupied molecular orbital (HOMO) dan orbital molekul kosong berenergi terendah disebut lowest unoccupied molecular orbital (LUMO). Bila dua fungsi gelombang dari dua atom dinyatakan dengan A dan B, orbital molekul adalah kombinasi linier orbital atom atau dikenal dengan nama linear combination of the atomic orbitals (LCAO). Kombinasi linier orbital atom ini diungkapkan dalam persamaan berikut = C A A + C B BPerumusan persamaan gelombang dengan metode LCAO ini membantu menggambarkan pergerakan elektron elektron dalam logam yang sebelumnya hanya digambarkan sebagai pergerakan elektron tunggal.