Según la teoría de Lewis la molécula de hidrógeno se forma por apareamiento del par de electrones aportados por cada átomo de hidrógeno.
En la teoría del enlace de valencia, el enlace se produce por solapamiento de los orbitales 1s de cada átomo de hidrógeno. Este solapamiento supone que ambos orbitales comparten una misma región del espacio.
Cuando los dos átomos se acercan la energía potencial del sistema va disminuyendo hasta alcanzar un valor mínimo, que corresponde con el máximo solapamiento de los orbitales 1s. En este punto se obtiene la distancia de enlace y su energía.
Si los átomos de hidrógeno continúan acercandose, la energía de la molécula comienza a subir debido a la repulsión entre los núcleos.