Modele cząsteczek wynikające z założeń mechaniki kwantowej opierają się na pojęciu prawdopodobieństwa określonych zdarzeń. Na podstawie równania Schrödingera określa się energie elektronów oraz granice obszarów, w przestrzeni otaczającej jądra atomów, w których się poruszają. Orbitale atomowe, np. s, p, d, f, wskazują obszary, w których elektron znajduje się najczęściej (prawdopodobieństwo np. > 90%). Analogiczne funkcje falowe Ψ elektronów w cząsteczkach związków chemicznych oblicza się metodami przybliżonymi. Stosuje się np.: metodę liniowych kombinacji atomowych funkcji Ψ, pozwalających opisać orbitale molekularne (metoda orbitali molekularnych MO; F. Hund i Robert S. Mulliken, Nagroda Nobla w dziedzinie chemii, 1966) metodę liniowych kombinacji funkcji Ψ tzw. granicznych, hipotetycznych struktur rezonansowych (struktur kanonicznych), zawierających wyłącznie wiązania zlokalizowane (metoda wiązań walencyjnych, valence bond VB; J.C. Slater 1931, L. Pauling 1933;