碳原子第二層4個電子，根據能量最低原理與洪特規則，其中兩個在2s軌道上，自旋相反另外兩個分佔2個2p軌道，自旋平行.
1、乙烷中的碳原子是sp3雜化.首先，碳原子的一個2s電子被激發到空的2p軌道上接着，碳原子的一個2s軌道與三個2p軌道，雜化生成4個sp3雜化軌道.這4個sp3雜化軌道在空間指向正四面體的四個頂點，其中三個分別與三個氫原子的1s軌道生成σ鍵，第4個sp3雜化軌道與旁邊碳原子的一個sp3雜化軌道生成σ鍵，這個碳碳σ鍵就是書烷分子的碳碳單鍵.
2、乙烯中的碳原子是sp2雜化.首先，碳原子的一個2s電子被激發到空的2p軌道上接着，碳原子的一個2s軌道與兩個2p軌道，雜化生成3個sp2雜化軌道.這3個sp2雜化軌道在空間指向平面正三角形的三個頂點，其中兩個分別與兩個氫原子的1s軌道生成σ鍵，第3個sp2雜化軌道與旁邊碳原子的一個sp2雜化軌道生成σ鍵.未參與雜化的帶一個電子的一個p軌道的方向與平面正三角形垂直，兩個碳原子的兩個p軌道側面重疊生成一個π鍵.乙烯的碳碳雙鍵，一個是σ鍵，一個是π鍵.
3、乙炔中的碳原子是sp雜化.首先，碳原子的一個2s電子被激發到空的2p軌道上接着，碳原子的一個2s軌道與一個2p軌道，雜化生成2個sp雜化軌道.這兩個sp雜化軌道在空間是直線型分佈，其中一個與一個氫原子的1s軌道生成σ鍵，第二個sp雜化軌道與旁邊碳原子的一個sp雜化軌道生成σ鍵.未參與雜化的各帶一個電子的兩個p軌道的方向與直線垂直，這兩個p軌道也相互垂直.兩個碳原子各出兩個p軌道，分別側面重疊生成兩個π鍵.乙炔的碳碳三鍵，一個是σ鍵，兩個是π鍵.
