Hybrydyzacja jest zabiegiem matematycznym z udziałem odpowiednich orbitali walencyjnych atomu centralnego cząsteczki (przedstawionych na początku animacji). Dzięki niemu możliwa jest interpretacja kształtu cząsteczki. W wyniku hybrydyzacji, energia poszczególnych orbitali ulega redystrybucji, a same orbitale mieszają się i powstają z nich nowe orbitale zhybrydyzowane, o jednakowym kształcie i tej samej energii. Ta, po zsumowaniu, jest równa energii orbitali pierwotnych. W zależności od typu hybrydyzacji – $sp$, $s{p}^2$ lub $s{p}^3$ – w tworzeniu orbitalu zhybrydyzowanego biorą udział różne orbitale walencyjne atomu centralnego .