5 orbitales moléculaires sont occupées dans le cas de la molécule de :CH2.

1ère OM (E=-11,149700 u.a.) : correspond uniquement à l'orbitale 1s de l'atome de carbone. Il ne peut y avoir de recouvrement entre les orbitales 1s des atomes d'hydrogènes et de l'atome de carbone, dû à une trop grande différence d'énergie entre ces orbitales.

2nde OM (E=-0,723600 u.a.) : Recouvrement entre l'orbitale 2s de l'atome de carbone et les orbitales 1s des atomes d'hydrogène.

3ème OM (E=-0,4955000 u.a.): Recouvrement entre l'orbitale 2px de l'atome de carbone et les orbitales 1s des atomes d'hydrogène.

4ème OM (E=-0,188300 u.a.) : Recouvrement entre l'orbitale 2pz de l'atome de carbone avec les orbitales1s des atomes d'hydrogène. Cette orbitale est très importante car elle va permettre la création de la liaison σ entre les deux atomes de carbone, par recouvrement du lobe droit de chaque fragment.

5ème OM (E=-0,103500 u.a.) : correspond à l'orbitale 2py, qui ne se recouvre avec aucune orbitale. Elle est très importante car elle va permettre la formation du système π de l'éthylène entre les deux atomes de carbone.