シグマ結合形成：
二重結合では、Sigma結合は、各炭素原子からの2つの（Sp^2 \）ハイブリッド軌道の正面のオーバーラップによって形成されます。 \（sp^2 \）ハイブリッド軌道は、1つの\（s \）軌道と2つの\（p \）軌道の混合に起因し、二重結合周辺の原子の三角平面配置につながります。
pi結合形成：
二重結合内のPi結合は、各炭素原子からの2つの\（p \）軌道の横方向のオーバーラップによって形成されます。これらの\（p \）軌道は、シグマ結合の平面と互いに垂直です。 PI結合の電子密度は、Sigma結合の平面の上下に濃縮され、円筒形の電子雲が生成されます。
二重結合の剛性は、PI結合の性質から生じます。 PI結合に関与する\（p \）軌道は、核の反対側の2つの葉に電子密度が濃縮されたダンベル形状を持っています。この形状は、回転しようとすると、\（p \）軌道のオーバーラップが破壊され、PI結合が弱くなるため、二重結合の周りの回転を制限します。 PI結合を破るには、重大なエネルギー入力が必要であり、二重結合の周りの回転が非常に不利になります。
対照的に、\（sp^3 \）ハイブリッド軌道のオーバーラップによって形成される単一結合は、電子密度が結合軸の周りにより対称的に分布するため、自由回転を可能にします。 \（sp^3 \）軌道は、結合を大幅に破壊することなく回転でき、単一結合の分子の異なる立体構造が可能になります。
したがって、二重結合を含む化合物を含む化合物の特性を決定する上で、PI結合の存在と二重結合周辺の制限された回転が重要な役割を果たします。
