При sр²-гибридизациии участвуют одна 2s- и две 2р-орбитали, образуя три sр²-гибридных облака. Эти sр²-орбитали расположены в одной плоскости под углом 120⁰ друг к другу и направлены к вершинам треугольника.

Орбитальная модель атома в sp²-гибридизованном состоянии

Образование трех sр²­-гибридных орбиталей

В непредельных углеводородах ряда этилена два атома углерода, находящиеся в состоянии  sр²-гибридизации стоят всегда рядом. Между ними за счет обычного линейного перекрывания sр²-гибридных орбиталей возникает ковалентная связь (σ-связь).

Одна p­-орбиталь остается негибридизованной и располагается перпендикулярно плоскости sр–гибридных орбиталей. Верхняя половина р-орбитали находится над плоскостью, нижняя половина – под плоскостью.

Вторая связь также образуется между двумя углеродными атомами. Связь образуется в результате бокового перекрывания краев негибридизованных 2р­орбиталей и называется π­-связью.

Перекрывание негибридизованных 2р-­орбиталей

Образование сигма- и пи-связей в молекуле этилена

Оставшиеся две sр²-орбитали у каждого углеродного атома используются для образования σ–связей с атомами водорода.

Образование двойной связи в молекуле этилена

Модель молекулы этилена 

Типы гибридизации атома углерода