La differenza fondamentale tra la teoria degli orbitali molecolari e la teoria dei legami di valenza è quella la teoria degli orbitali molecolari descrive la formazione degli orbitali molecolari, mentre la teoria dei legami di valenza descrive gli orbitali atomici.
Diverse molecole hanno proprietà chimiche e fisiche diverse rispetto ai singoli atomi che si sono uniti per formare queste molecole. Per comprendere queste differenze tra proprietà atomiche e molecolari, è necessario comprendere la formazione del legame chimico tra diversi atomi per creare una molecola. Al momento, utilizziamo due teorie della meccanica quantistica per descrivere il legame covalente e la struttura elettronica delle molecole. Queste sono la teoria del legame di valenza e la teoria degli orbitali molecolari.