《无机材料性质及其发展研究》：
一个原子的最外层电子组态相比于最稳定的惰性气体原子的电子结构尚缺的电子数，决定了它可以与其他原子成键的数目，由此反映了共价键具有饱和性的性质。由于成键轨道中电子云最大重叠和对称分布结构可使体系能量最大程度地降低，因此共价键同时具有一定的方向性。
上述理论的基本概念为不同原子核外价电子对价键轨道的形成与特点，给出了明确的直观圈形，同时与化学的经验规律相符，但不便于定量的理论计算。量子化学的主流是采用即分子轨道法进行近似的计算的。该方法也是从“轨道近似”出发的，即假定体系的总波函数与单电子波函数有关，电子的运动由确定的单电子波函数规定。正如在单电子氢原子中称电子波函数为原子轨道那样，在分子的情况下，这些单电子波函数则称为分子轨道。
为了形成足够稳定的分子轨道即共价键，必须满足以下三个条件：
（1）能量近似条件
相关的原子轨道的能量差越小越好，如此可以使△E增加。这一条件表明，相同的原子轨道可形成键能高的纯共价键结合。
（2）对称性条件
成键分子轨道应使原子轨道和相对于键轴A—B有相同的对称性。s轨道与p轨道以不同方式交叠后，因交叠积分卢的不同可以出现成键和无法成键的情况。
（3）电子云最大交叠条件
由于△E与原子轨道电子云的交叠积分β的平方成正比，所以成键轨道应使原子轨道尽最大可能地重叠。
根据以上分子轨道的方法与成键原则，成键原子可通过其s、p、d和f轨道相互作用形成σ、π、δ、和ψ等分子轨道，并分别称为σ键、π键等。常见的共价键分子中往往同时有σ和π轨道。π轨道则有点类似于p轨道。盯轨道的对称性有点类似于原子的s轨道，却远不及s轨道的球形对称，呈圆柱形对称。显然，有限个成键分子轨道及其电子云最大交叠与对称确切地反映了共价键的饱和性与方向性。
由于共价键的饱和性与方向性，借助共价键结合成的共价键晶体与离子键晶体中的原子将有完全不同的排列规则。在无机材料中，金刚石是最典型的共价键晶体。碳原子核外有6个电子，分布于1s22s22p2等轨道中，1s和2s电子的自旋成对，2p的两个电子分布于2p的两个轨道中未得到配对。
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