Diferența cheie între teoria orbitalelor moleculare și teoria legăturilor de valență este că teoria orbitalelor moleculare descrie formarea orbitalelor moleculare, în timp ce teoria legăturii de valență descrie orbitalii atomici.
Diferite molecule au proprietăți chimice și fizice diferite de atomii individuali care s-au unit pentru a forma aceste molecule. Pentru a înțelege aceste diferențe între proprietățile atomice și moleculare, este necesar să înțelegem formarea legăturii chimice între mai mulți atomi pentru a forma o moleculă. În prezent, folosim două teorii mecanice cuantice pentru a descrie legătura covalentă și structura electronică a moleculelor. Acestea sunt teoria legăturii de valență și teoria orbitalelor moleculare.