El nitrógeno puede hibridar en el estado sp2 o sp3, dependiendo de si está unido a dos o tres átomos, respectivamente. Con la hibridación sp2 y sp3, hay un par de electrones solitarios en el átomo de nitrógeno que no participa en la unión.
El amoníaco y la metilamina son dos ejemplos de compuestos en los que el nitrógeno se hibrida en la disposición sp3. La piridina es un ejemplo de nitrógeno hibridado en la disposición sp2.Además del nitrógeno, el oxígeno y el azufre también se someten a hibridación. El oxígeno tiene una hibridación sp3 cuando está unido a dos átomos y hay dos pares de electrones en el átomo de oxígeno. El azufre tiene una hibridación sp3 cuando se une a dos átomos.