Orbitais são funções matemáticas que descrevem o comportamento ondulatório dos elétrons em átomos e moléculas. As formas dessas funções são determinadas pelos números quânticos, que são um conjunto de quatro números que descrevem a energia, o momento angular e o spin do elétron.

Os orbitais são frequentemente representados como nuvens tridimensionais, com a densidade eletrônica representada pelo brilho da nuvem. Em áreas da nuvem onde a densidade do elétron é alta, há maior probabilidade de encontrar o elétron. Áreas onde a densidade eletrônica é baixa indicam que há menos chance de encontrar o elétron ali.

A densidade eletrônica em um orbital diminui com a distância do núcleo, e a forma dessas nuvens pode variar consideravelmente. Alguns orbitais são esféricos, enquanto outros são mais alongados ou distorcidos. A forma do orbital e a densidade dos elétrons nele são influenciadas pelo potencial eletrostático que envolve o núcleo, bem como pelo estado de energia do elétron.

Os orbitais são importantes porque fornecem uma representação visual da distribuição de elétrons em átomos e moléculas, o que é essencial para a compreensão de seu comportamento químico. Eles nos ajudam a compreender a estrutura eletrônica, as ligações, as propriedades e a reatividade das substâncias e servem como base para modelos de mecânica quântica de sistemas atômicos e moleculares.