EIN Molekülorbital ist eine Bahn- oder Wellenfunktion des Elektrons eines Moleküls. Die Funktion kann verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit des Auffindens eines Elektrons in einem bestimmten Raum zu berechnen oder die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Moleküls vorherzusagen. Robert Mulliken führte 1932 den Begriff "Orbital" ein, um eine Ein-Elektronen-Orbitalwellenfunktion zu beschreiben.
Elektronen um ein Molekül können mit mehr als einem Atom assoziiert sein und werden oft als Kombination von Atomorbitalen ausgedrückt. Atomorbitale innerhalb eines Moleküls können interagieren, wenn sie kompatible Symmetrien aufweisen. Die Anzahl der Molekülorbitale entspricht der Anzahl der zu einem Molekül kombinierten Atomorbitale.