Galvenā atšķirība starp molekulāro orbītu un atomu orbitāli ir tāda, ka atomu orbitāles apraksta vietas, kur atoma atlantu elektronu atrašanas varbūtība ir liela, savukārt molekulārās orbitāles apraksta iespējamās elektronu atrašanās vietas molekulā.
Saistīšanās molekulās tika izprasta jaunā veidā ar jaunajām teorijām, kuras prezentēja Šrodingers, Heisenbergs un Pols Diraks. Kad kvantu mehānika nonāca attēlā ar atklājumiem, tika atklāts, ka elektronam ir gan daļiņu, gan viļņu īpašības. Ar to Šrodingers izstrādāja vienādojumus, lai atrastu elektrona viļņu dabu, un nāca klajā ar viļņu vienādojumu un viļņu funkciju. Viļņu funkcija (Ψ) atbilst dažādiem elektrona stāvokļiem.
