Molekuli orbitaal (MO) on matemaatiline funktsioon, mis kirjeldab elektroni lainelikku käitumist molekulides. Seda funktsiooni saab kasutada keemiliste ja füüsikaliste omaduste arvutamiseks, nagu näiteks elektroni leidmise tõenäosus mis tahes konkreetses piirkonnas. Mõiste orbitaal tutvustas Robert S. Mulliken 1932. aastal kui ühe elektroni orbitaalse lainefunktsiooni lühend.
molekulaarne orbitaal