I kjemi og kvantemekanikk, en orbital er en matematisk funksjon som beskriver bølgelignende oppførsel til et elektron, elektronpar eller (mindre vanlig) nukleoner. En orbital kan også kalles en atom orbital eller elektron orbital. Selv om de fleste tenker på en "bane" angående en sirkel, er sannsynlighetstettheten regioner som kan inneholde et elektron kan være sfærisk, hantelformet eller mer komplisert tredimensjonalt former.
En orbital kan referere til en elektronsky har en energitilstand beskrevet av gitte verdier av n, ℓ, og mℓkvantetall. Hvert elektron blir beskrevet av et unikt sett med kvantetall. En orbital kan inneholde to elektroner med sammenkoblet spinn og er ofte assosiert med en spesifikk region i et atom. S orbitale, p orbitale, d orbitale og f orbitale refererer til orbitaler som har et vinkelmomentkvantaltall ℓ = 0, 1, 2 og 3, henholdsvis. Bokstavene s, p, d og f kommer fra beskrivelsene av alkalimetallspektroskopilinjer som tilsynelatende skarpe, prinsipielle, diffuse eller grunnleggende. Etter
s, p, d og f, orbitalnavn utover ℓ = 3 er alfabetiske (g, h, i, k, ...). Bokstaven j er utelatt fordi den ikke er forskjellig fra i på alle språk.1-ene2 orbital inneholder to elektroner. Det er det laveste energinivået (n = 1), med et vinkelmomentkvantetall ℓ = 0.
Elektroner viser bølgepartikkel dualitet, noe som betyr at de utviser noen egenskaper til partikler og noen kjennetegn ved bølger.
Selv om diskusjoner om orbitaler nesten alltid refererer til elektroner, er det også energinivåer og orbitaler i kjernen. De forskjellige orbitalene gir opphav til nukleære isomerer og metastabile stater.