Ključna razlika med teorijo molekularne orbite in teorijo valentnih vezi je, da teorija molekularne orbite opisuje molekularno orbitalno tvorbo, medtem ko teorija valentne vezi opisuje atomske orbitale.
Različne molekule imajo drugačne kemijske in fizikalne lastnosti kot posamezni atomi, ki so se združili v te molekule. Da bi razumeli te razlike med atomskimi in molekularnimi lastnostmi, je treba razumeti tvorbo kemijske vezi med več atomi, da dobimo molekulo. Trenutno za opis kovalentne vezi in elektronske strukture molekul uporabljamo dve kvantno-mehanski teoriji. To sta teorija valentnih vezi in teorija molekularnih orbital.