双键碳原子杂化是sp2杂化,是由同一层的一个s轨道与3个p轨道中的两个形成，多用于形成两个单键与一个双键，即形成有机物中的烯烃、醛、酮、酰等。Sp2轨道杂化是基于轨道杂化理论的一个重要分支，是一种比较常见的轨道杂化方式。轨道是根据泡利不相容原理，洪特原则以及能量最低原则进行排布，每一个轨道中都含有两个有ℏ自旋的电子，s轨道即一个圆形的电子云，而p轨道则为纺锤型轨道。sp2杂化后，sp2杂化轨道与其他轨道形成一个"头碰头“的键，而剩余的p轨道如果不是空轨的情况下，会与其他p轨道”肩并肩“形成p—p键或一个p—p大键。其键的本质是两轨道相交部分形成一个密集电子云。
