複数の電子軌道が混ぜ合わさってできる電子軌道。
K殻には1s軌道，L殻には2s軌道と2p軌道があり，収容できる電子の数は，1s軌道が2個，2s軌道が2個，2p軌道が6個になる。なお，2p軌道は，$2\text{p}_x$軌道，$2\text{p}_y$軌道，$2\text{p}_z$軌道の3つからなり，各軌道に2個ずつ電子が収容できる。炭素原子の電子6個が，エネルギーの低い順に，1s軌道に2個，2s軌道に2個，2p軌道に2個が収容されると，2p軌道に2つの不対電子ができ，炭素の原子価は2になるが，実際の炭素の原子価は4である。
炭素の原子価が4になるのは，2s軌道と2p軌道が$\text{sp}^3$混成軌道をつくり，同じエネルギーで向きが異なる4つの軌道になることで説明できる。
