Opis właściwości substancji w oparciu o jej budowę molekularną stanowi istotne zagadnienie w chemii. Budowę substancji można rozpatrywać na wielu stopniach szczegółowości: od rozróżniania rodzaju wiązań (kowalencyjne czy jonowe), poprzez wzory Lewisa (elektronowe) do bardziej szczegółowych rozważań, uwzględniających rozmieszczenie elektronów na poszczególnych orbitalach molekularnych. Jednym z wielu podejść – i to wcale nie najbardziej zaawansowanym – jest zastosowanie diagramów energetycznych do przewidywania właściwości substancji. Każdy diagram energetyczny przedstawia uszeregowanie orbitali względem energii. Wiedząc, że elektrony zajmują poziomy energetyczne (czyli orbitale) zgodnie ze wzrastającą energią, otrzymujemy opis struktury elektronowej danej cząsteczki bądź jonu.