إذا فرضنا أن الروابط التساهمية بين العناصر الخفيفة تتكون من تداخل مدارات من نوع P,S  فقد وجد ان الخواص المتوقعة لكثير من هذه الروابط لا تشبه خواص الرابطة الفعلية في الجزيئة .

ومع ذلك يمكن إيجاد علاقة من الخواص المتوقعة للرابطة وخواصها الفعلية إذا وضحنا المدار الجزيئي باستعمال مدارات ذرية مهجنة . والمدارات الذرية المهجنة هي مدارات تحصل على خواصها من جمع المدارات.  (S,P,d,f )

 ويمكن وصف معظم المركبات العضوية بأستعمال ثلاث من هذه المدارات المهجنة وهى .SP , SP² , SP³ فالوصف الرياضي لمدار( ( SP³المهجنة يحدث بجمع الأوصاف الرياضية لمدار (SP³) ومدارات  ( P )وبطريقة مماثلة يعتبر (SP²) هجينا من مدار (S) ومداري ( P_x , P_y)  .

    كما يعد المدار (SP) هجينا من مدار (S) ومدار (Px) ويكون الترتيب الالكتروني لغلاف ذرة الكربون الخارجي في حالتها الاعتيادية هو :

ومنه يستدل على ان ذرة الكربون قادرة على تكوين رابطتين فقط. غير أن المعروف أن الكربون قادر على تكوين مركبات يكون فيها رباعي التكافؤ ولغرض تحقيق ذلك ينتقل إلكترون من المدار ( S2(  الى المدار (P_z (2 وبذلك يحدث الترتيب الالكتروني التالي الذي يسمح لذرة الكربون بتكوين أربع روابط منفردة . وتتداخل المدارات الأربعة هذه وتتهجن مكونة أربعة مدارات جديدة متكافئة في الحجم والشكل .

 وترتب نفسها حول ذرة الكربون بشكل رباعي السطوح بحيث تكون الزوايا الأربعة متساوية (109.5°) وتعرف هذه المدارات (SP³) كمـا فـــي

الشكل التالي :

وتستعمل ذرة الكربون مداراتها الذرية (SP³) لتكوين روابط منفردة عن ارتباطها بأربع ذرات أخرى كمـا فـي الميثان (CH₄) إذا ارتبطت ذرة الكربون بثلاث ذرات أخرى كما في الفورمالديهيد (CH₂O) فأنها تستعمل مدارات (SP_²) بالإضافة إلى مدار (P) واحد لتكوين روابطها .

وإذا ارتبطت ذرة الكربون بذرتين أخرتين كما في الاثيلين (C₂H₂) فإنها تستعمل مدارات (SP³) المهجنة عند ارتباطها بثلاث ذرات أخرى بروابط منفردة كما في الأمونيا  (NH₃) .