共价化合物分子中各原子在空间相对排列关系，称为分子的空间构型或几何构型。共价键具有方向性，在相同成分的分子中，若原子的排列次序和排列方式不同，可形成不同的分子。通过偶极矩的测定，电子衍射法等物理方法，可以测定分子中原子的相对位置，定出键长、键角，从而定出分子的构型。分子几何构型是分子结构和化学键理论的基本问题之一。了解分子几何构型对于了解物质的性能与其内部结构的关系具有十分重要的意义。自1916年路易斯（Lewis）从电子观点出发，首先提出由电子对引起化学键。这个电子理论广泛地应用于阐明物质的分子结构。但是，这一理论根据经典静电理论把电子看成是静止不动的负电荷，必然会遇到许多不能解决的矛盾。1927年，海特勒（Heitter，W．）和伦敦（London，F）首先把量子力学理论应用到分子结构中。后来鲍林（Pauling，L．）等人发展了这一成果。建立了现代价键理论。1932年．密立根和洪特从不同于价键理论的另外角度提出了分子轨道理论。后来，为了更好地解释分子的实际空间构型和稳定性，鲍林（Pauling，L．）在“电子配对”假设的基础上又提出了“轨道杂化理论”。