1966年，化学家、物理学家罗伯特·桑德森·马利肯（1896-1986）“因其应用分子轨道理论对化学键和分子电子结构的基础性研究”而获得了诺贝尔化学奖。如今的化学工作者站在这位巨人的肩膀上做着进一步的科学研究工作，马利肯所提出的分子轨道理论已变得不可或缺。
马利肯主要从事结构化学和同位素方面的研究。在1926到1932年间，他和当时在德国哥廷根大学的洪德各自进行研究工作，隔段时间会有一次交流，在这个过程中他们的进展基本上是同步的。他们提出，原子通过建立化学键来组成分子，原子的最外层电子将与整个分子相关联。也就是说，分子的最外层电子是与分子轨道相关联的，而与单个原子轨道无关，分子的最外层电子决定着分子许多重要特性。他认为，分子轨道可以通过严格的数学式来描述，进而预测分子具体的物理和化学特性。于是，他建立了他自己的化学键模型，这个模型很好解释了复杂分子的特性。他还测定出了许多化合物的轨道形状和相对能量。他在1928年提出了分子轨道理论:将分子看成一个整体，分子轨道由原子轨道组成。
此后他并未止步于此，继续对分子结构的基本机理进行研究，在这个过程中，他多次进行光谱学观察并运用了极其复杂的理论计算。他观察到了分子中的大量电子相互作用和分子团间相互作用所产生的分子特性，这项工作大大地扩展了他对化学键的认识。20世纪40年代，他和他的同事使用电子通用计算机对分子结构进行研究，并率先开发出了用于分析分子结构的计算机程序，成功地描述了电荷转移复合物的特性。
1952年他又用量子力学理论来阐明原子结合成分子时的电子轨道，发展了他的分子轨道理论。分子轨道理论对于处理多原子π键体系，解释离域效应和诱导效应等方面的问题，都能更好地反映客观实际，可解决价键理论所不能解决的问题。马利肯因研究化学键和分子中的电子轨道方面的贡献而获得1966年的诺贝尔化学奖。
分子轨道理论的提出与他前期对同位素及光谱带的潜心钻研密不可分。一步步走来，某种机缘巧合使得他不得不改变他的研究方向，并通过学习不断扩充着他的知识储备。恰恰是这种改变以及他对跨学科知识理论的掌握，造就了其独特的视角。当化学家们对所研究的问题一筹莫展的时候，物理学为他带来了解决问题的灵感，并最终提出了分子轨道理论。这种理论的提出很好地解决了分子中原子间的价键内部力的作用问题，并“为我们定性研究化学键和分子的电子结构做出了重要的贡献。”
如今我们应⽤简单分⼦轨道理论，画出分⼦轨道能级图，确定电⼦排布，能够利用其进行很多定性和定量的研究。如计算键级，判断多原⼦分⼦是否能稳定结合，研究双原子的成键⽅式，判断磁性等。也可以⽤于计算键长，键解离能，双原⼦分⼦的偶极矩等。
分⼦轨道理论⽬前已经在解析分⼦的微观结构，预测化学反应的活性，以及解释⼀些反应现象、实际⽣产领域都有⼴泛的应⽤。同时，分⼦轨道理论与实验化学结论，和光电⼦能谱有重要的联系，它们必将相互验证、共同发展。随着分⼦轨道理论的完善、以及现代计算机⾼速发展，今后化学家将可能利⽤分⼦轨道理论，从微观角度设计和控制实验。分⼦轨道理论将更为⼴泛地在结构化学领域发挥作⽤。
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