Perbezaan utama antara orbital molekul dan orbit atom adalah bahawa orbital atom menggambarkan lokasi di mana kebarangkalian mencari elektron tinggi dalam atom sedangkan orbit molekul menggambarkan kemungkinan lokasi elektron dalam molekul.
Ikatan molekul dipahami dengan cara baru dengan teori baru yang dikemukakan oleh Schrodinger, Heisenberg dan Paul Dirac. Ketika mekanik kuantum masuk ke dalam gambar dengan penemuan mereka, didapati bahawa elektron mempunyai sifat partikel dan gelombang. Dengan ini, Schrodinger mengembangkan persamaan untuk mencari sifat gelombang elektron dan menghasilkan persamaan gelombang dan fungsi gelombang. Fungsi gelombang (Ψ) sesuai dengan keadaan yang berlainan untuk elektron.
