Wynikiem obliczeń wykonywanych metodą orbitali molekularnych (MO) jest sześć zdelokalizowanych orbitali cząsteczkowych – 3 wiążące i 3 niewiążące. W cząsteczce benzenu w stanie podstawowym, elektrony sekstetu obsadzają trzy orbitale wiążące (trzy pary elektronowe w dwóch torusach – nad i pod płaszczyzną wiązań sigma). Orbitale o wyższych energiach, łącznie również tworzące torus, są zajmowane po wzbudzeniu cząsteczki (np. absorpcji kwantu promieniowania).
Tak zbudowany układ ma mniejszą energię wewnętrzną niż hipotetyczny cykloheksatrien. Różnica między energią cząsteczki benzenu z elektronami zdelokalizowanymi (struktura rzeczywista w stanie podstawowym) i zlokalizowanymi (struktura Kekulégo), zwana energią stabilizacji aromatycznej, energią stabilizacji przez sprzężenie albo energią rezonansu wynosi około 40 kcal/mol. Porównując np. dwie wartości energii:
suma energii wiązań (E) w strukturze Kekulégo: 3 × EC–C + 3 × EC=C + 6 × EC–H = 3 × 81 + 3 × 146,5 + 6 × 98,5 = 1273,5 kcal/mol doświadczalnie oznaczone ciepło tworzenia benzenu: 1310 kcal/mol
otrzymuje się wartość energii stabilizacji przez sprzężenie 1310 − 1273,5 = 36,9 kcal/mol.