I kemi og kvantemekanik, en orbital er en matematisk funktion, der beskriver den bølgelignende opførsel af et elektron, et elektronpar eller (mindre almindeligt) nukleoner. En orbital kan også kaldes en atomisk orbital eller elektron orbital. Selvom de fleste mennesker tænker på en "bane" angående en cirkel, regioner sandsynlighedstætheden det kan indeholde et elektron kan være sfærisk, håndvægtsformet eller mere kompliceret tredimensionel formularer.
En orbital kan henvise til en elektron sky har en energitilstand beskrevet af givne værdier for n, ℓ og mℓkvanttal. Hver elektron er beskrevet af et unikt sæt kvanttal. En orbital kan indeholde to elektroner med parret spin og er ofte forbundet med en bestemt region i en atom. S orbital, p orbital, d orbital og f orbitital henviser til orbitaler, der har et vinkelmomentkvanttal ℓ = henholdsvis 0, 1, 2 og 3. Bogstaverne s, p, d og f kommer fra beskrivelserne af alkalimetalspektroskopilinjer som værende skarpe, primære, diffuse eller grundlæggende. Efter
s, p, d og f, orbitalnavne ud over ℓ = 3 er alfabetiske (g, h, i, k, ...). Bogstavet j er udeladt, fordi det ikke er forskelligt fra i på alle sprog.1'erne2 orbital indeholder to elektroner. Det er det laveste energiniveau (n = 1) med et vinkelmomentkvanttal ℓ = 0.
Elektroner viser bølgepartikeldualitet, hvilket betyder, at de udviser nogle egenskaber ved partikler og nogle egenskaber ved bølger.
Selvom diskussioner om orbitaler næsten altid refererer til elektroner, er der også energiniveauer og orbitaler i kernen. De forskellige orbitaler giver anledning til nukleare isomerer og metastabile stater.