Os átomos são compostos basicamente por três partículas, os prótons que são carregados positivamente e se encontram nos núcleos atômicos; os neutrons que são partículas sem carga e que existem no centro do núcleo com finalidade de evitar uma grande repulsão entre os prótons e por fim os elétrons, que são partículas muito pequenas, cerca de 1836 vezes menores que um próton, possuindo carga negativa.
Porém os elétrons não se encontram dentro dos núcleos, mas sim em regiões externas ao núcleo, onde essas partículas podem ser encontradas baseando-se em calculos probabilísticos, uma vez que não se pode determinar a posição e a velocidade de um elétron (proveniente do princípio da incerteza), o que se determina são probabilidades de se encontrar o mesmo. Logo atravéz de complexos cálculos probabilísticos da mecânica quântica, encontramos determinadas densidade eletrônicas, ou seja, as regiões do espaço ao redor de um núcleo (conisderado um ponto estático positivo) em que existe uma alta possibilidade de se encontrar ao menos duas cargas negativas, se considerarmos que na mesma região possamos ter cargas com spins contrários. Essa densidade de carga é denominada orbital atômico, e respeitam uma hierarquia energêtica de distribuição de cargas, baseada no princípio de distribuição eletrônica em estados quantizados enunciado por Pauli.
Proveniente da ideia de que toda ligação química ocorre na camada de valência, ou seja, uma região energética, onde os elétrons se encontram dentro dos orbitais, porém o mais longe possível do núcleo. Na teoria do Orbital Molecular (TOM) temos a ideia de que para se formar uma ligação química, esses orbitais que possuem maior nível de energia, ou seja, que estão mais longe do núcleo, acabam por interagir com os de outro átomo, nessa mesma condição, superpondo-se um ao outro. Pode ocorrer dos átomos serem diferente e isso levar a dois orbitais, com energias diferentes a se aproximarem e ocorrer essa superposição. Por exemplo um orbital do tipo s, respeitando o eixo da ligação interage com um orbital do tipo p e forma um orbital molecular ligante do tipo sigma. Também pode ocorrer dos orbitais não respeitarem o eixo, porém o nível energético possibilitar uma hibridização e então ocorrer a ligação, formando então um orbital molecular pi. E por fim, se não existir uma equivalência do eixo de aproximação dos orbitais e altas energias, ocorre uma superposição do tipo não ligante.
Logo uma ligação química pode ser descrita como uma região entre dois núcleos carregados positivamente, onde existe uma região com superposíção de órbitais de valência, ou seja, uma região onde tempos uma condição energética propícia para que densidades calculadas probabilísticamente consigam interagir de forma a darem origem a uma ligação química.
