O tipo de ligação em torno de um átomo central que resultaria em uma geometria molecular trigonal planar é a hibridização sp2.

Na hibridização sp2, três orbitais híbridos equivalentes são formados pela mistura de um orbital s e dois orbitais p. Esses orbitais híbridos formam ligações três sigma com três outros átomos, resultando em uma geometria molecular trigonal planar. O orbital p restante é perpendicular ao plano dos três orbitais híbridos sp2 e pode participar da ligação pi.

Exemplos de moléculas com geometria molecular trigonal planar incluem trifluoreto de boro (BF3), dióxido de carbono (CO2) e formaldeído (H2CO). Nessas moléculas, o átomo central (boro, carbono e carbono, respectivamente) é hibridizado sp2 e forma ligações três sigma com os átomos circundantes.