במקצוע הכימיה, אורביטל מולקולרי (MO) הוא פונקציה מתמטית המתארת את ההתנהגות הדומה לגל של אלקטרון במולקולה. פונקציה זו יכולה לשמש לחשב תכונות כימיות ופיזיות כגון הסתברות של מציאת אלקטרון בכל אזור ספציפי. המונח אורביטל הוצג על ידי רוברט ס. מוליקן בשנת 1932 כקיצור לתפקוד גל אורביטלי של אלקטרון אחד. ברמה היסודית, הוא משמש כדי לתאר את אזור החלל שבו לתפקוד יש אמפליטודה משמעותית. אורביטלים מולקולריים נבנים בדרך כלל על ידי שילוב אורביטלים אטומיים או אורביטלים היברידים מכל אטום של המולקולה, או אורביטלים מולקולריים אחרים מקבוצות אטומים. ניתן לחשב אותם כמותית באמצעות ארבעת שיטות הארט או שדה עקבי עצמי (SCF).
אורביטל מולקולרי