Peamine erinevus molekulaarse orbitaalteooria ja valentssideme teooria vahel seisneb selles, et molekulaarse orbiidi teooria kirjeldab molekulaarse orbitaali moodustumist, valentssideme teooria aga aatomi orbitaale.
Erinevatel molekulidel on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused kui üksikutel aatomitel, mis nende molekulide moodustamiseks liitusid. Nende erinevuste mõistmiseks aatom- ja molekulaarsetes omadustes on molekuli saamiseks vaja mõista mitme aatomi keemilist sidet. Praegu kasutame molekulide kovalentse sideme ja elektroonilise struktuuri kirjeldamiseks kahte kvantmehaanilist teooriat. Need on valentssideme teooria ja molekulaarse orbiidi teooria.