Утворюються три гібридні орбіталі з осями, розташованими в одній площині та спрямованими до вершин трикутника під кутом 120°. Негібридна p-атомна орбіталь перпендикулярна до площини і, як правило, бере участь в утворенні π-зв'язків.
Число гібридних орбіталей одно числу вихідних. При змішуванні s та р-орбіталей утворюється дві sp-гібридних орбіталі, Кут між осями яких дорівнює 180 °.
Гібридизація – це спосіб побудови змішаних (гібридних) орбіталей, у якому нерівноцінні валентні орбіталі вирівнюються формою і енергії. Для атома вуглецю можливо три типи гібридизації: sр3-гібридизація, sр2-гібридизація, sp-гібридизація.
Завдяки підсумовуванню енергій однієї s- та трьох р-орбіталей атом вуглецю утворює чотири рівноцінні sр3-атомні орбіталі, Спрямовані по осях тетраедра (sр3-гібридизація) Перекривання таких орбіталей з 1s-орбіталями атомів водню призводить до утворення чотирьох σ-молекулярних орбіталей (1б).