Wśród orbitali atomowych wyróżnia się: orbitale s – o kształcie sferycznym orbitale p – o kształcie „hantli” orbitale d i f – o bardziej złożonych kształtach w których występuje kombinacja „hantli” i torusów orbitale zhybrydyzowane o kształtach odpowiednich dla geometrii cząsteczek Orbitale molekularne wiążące klasyfikuje się najczęściej na: orbitale σ – które powstają w wyniku czołowego nałożenia się orbitali s lub p (ścisła definicja: orbital σ nie ma płaszczyzn węzłowych zawierających oś międzyjądrową) orbitale π – które powstają w wyniku bocznego nałożenia się orbitali p, d lub f; w ujęciu geometrycznym orbital π ma dokładnie jedną płaszczyznę węzłową zawierającą oś międzyjądrową orbitale δ – mają 2 płaszczyzny węzłowe zawierające oś międzyjądrową Orbitale molekularne antywiążące przyjmują szereg, nieraz bardzo złożonych kształtów, które trudno jest opisać i narysować (między innymi dlatego, że są tworami „wirtualnymi”, nie zawsze mają jakąkolwiek interpretację)