Sp3 ve sp2 hibritleşmesi, atomik orbitallerin karışarak yeni hibrit orbitaller oluşturması sürecidir. Sp3 hibritleşmesi şu durumlarda gerçekleşir: - bir s orbitali ve üç p orbitali birleşir; - oluşan dört hibrit orbital, bir tetrahedron köşelerine doğru yönlendirilir. Bu tür hibritleşme, metan (CH4) ve etan (C2H6) gibi bileşiklerde görülür. Sp2 hibritleşmesi durumunda: - bir s orbitali ve iki p orbitali karışır; - oluşan üç hibrit orbital, bir eşkenar üçgenin köşelerine doğru yönlendirilir. Bu tür hibritleşme, etilen (C2H4) ve benzen (C6H6) gibi bileşiklerde bulunur.