Hovedforskjellen mellom molekylær orbitalteori og valensbindingsteori er at molekylær orbitalteori beskriver molekylær orbitaldannelse, mens valensbindingsteori beskriver atomorbitaler.
Ulike molekyler har forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper enn individuelle atomer som ble sammen for å danne disse molekylene. For å forstå disse forskjellene mellom atom- og molekylære egenskaper, er det nødvendig å forstå den kjemiske bindingsdannelsen mellom flere atomer for å lage et molekyl. For tiden bruker vi to kvantemekaniske teorier for å beskrive molekylers kovalente binding og elektroniske struktur. Dette er valensbindingsteori og molekylær orbitalteori.