1927年w.h.海特勒和f.w.倫敦首次完成了氫分子中電子對鍵的量子力學近似處理,這是近代價鍵理論的基礎。l.c.鮑林等加以發展,引入雜化軌道概念,綜合成價鍵理論,成功地套用於雙原子分子和多原子分子的結構。
價鍵理論是海特勒倫敦處理氫分子方法的推廣,要點如下:①若兩原子軌道互相重疊,兩個軌道上各有一個電子,且電子自旋方向相反,則電子配對給出單重態,形成一個電子對鍵。②兩個電子相互配對後,不能再與第三個電子配對,這就是共價鍵的飽和性。③遵循最大重疊原則,共價鍵沿著原子軌道重疊最大的方向成鍵。共價鍵具有方向性。原子軌道通常在某個特定方向上有最大值,只有在此方向上軌道間才有最大重疊而形成共價鍵。不同原子軌道有不同成鍵能力。原子軌道的最大值作為原子軌道成鍵能力的度量,鮑林給出s、p、d、f等原子軌道成鍵能力依次為1、3、5、7。在主量子數相同時,成鍵能力大的軌道形成的共價鍵較牢固。
價鍵理論與化學家所熟悉的經典電子對鍵概念相吻合,一出現就得到迅速發展。但價鍵理論計算比較複雜,使得後來發展緩慢。隨著計算技術日益提高,該理論還會有新發展。