Dans l’hybridation sp2, trois orbitales hybrides équivalentes sont formées par le mélange d’une orbitale s et de deux orbitales p. Ces orbitales hybrides forment trois liaisons sigma avec trois autres atomes, ce qui donne une géométrie moléculaire planaire trigonale. L’orbitale p restante est perpendiculaire au plan des trois orbitales hybrides sp2 et peut participer à la liaison pi.
Des exemples de molécules à géométrie moléculaire planaire trigonale comprennent le trifluorure de bore (BF3), le dioxyde de carbone (CO2) et le formaldéhyde (H2CO). Dans ces molécules, l’atome central (respectivement bore, carbone et carbone) est hybridé sp2 et forme trois liaisons sigma avec les atomes environnants.