轨道杂化是原子的外层轨道的混合为了它能够完成八隅体规则．对于碳来说，这意味着电子2s轨道，2p轨道_x, 2 p_y结合形成新的等效轨道。如果碳原子只形成单键，sp^3.杂化产生四个相等的轨道。如果形成双键，sp²杂化产生三个相等的轨道，剩下一个2p轨道，形成双键的第二部分。如果形成了三键，sp杂化产生两个相等的轨道，剩下两个2p轨道形成双键的第二和第三部分。

当碳与杂化轨道成键时，成键为σ (sigma)键。双键或三键的剩余部分由未杂化轨道形成的键称为π键。