分子軌道對稱守恒原理，也被稱為伍德沃德-霍夫曼規則，是基于軌道對稱性來解析周環反應立體化學的指導原則。它是由羅伯特·伯恩斯·伍德沃德和羅德·霍夫曼在1965年提出的一套規則。該原理主要用于分析電環化反應、環加成反應以及σ遷移反應，通過前線軌道理論和能級相關理論來探討這些反應的立體選擇性，從而判斷周環反應是否能夠進行，以及其立體化學特征。根據分子軌道對稱守恒原理，化學反應涉及分子軌道的重組過程。在協同反應中，從反應物到產物，分子軌道的對稱性保持不變，這是守恒的。只有這樣才能通過最低能量形成反應的過渡態。符合分子軌道對稱守恒原理的反應路徑被稱為“對稱性允許”的，而不符合該原理的路徑則被稱為“對稱性禁阻”。通過擴展休克爾方法進行的理論計算支持了該原理的預測，但在某些特定情況下，如施加應力，得到的產物可能不符合該原理。分子軌道對稱守恒原理最初用于解釋電環化反應在光照和加熱下生成不同產物的現象。1965年，霍夫曼和伍德沃德在美國化學會志上發表的文章中提出了該規則的三點核心內容。基態時，鏈形4n體系反應物的HOMO具有不同的對稱性，加熱時都必須采取順旋關環的方式；基態時，鏈形4n+2體系反應物的HOMO具有相同的對稱性，加熱時都必須采取對旋關環的方式；光照時，反應物HOMO的一個電子被激發到LUMO上，因此反應選擇性發生顛倒。此外，分子軌道對稱守恒原理還預測了一些帶電荷的體系發生電環化反應時的產物。例如，環丙烷正離子生成烯丙基正離子為對旋，環丙烷基自由基生成烯丙基自由基為順旋，環丙烷負離子生成烯丙基負離子為順旋，環戊二烯正離子生成戊二烯基正離子為順旋。因此，電環化反應的立體選擇性可以總結為一張表格，但需要注意的是，允許和禁阻僅表示特定條件下協同反應活化能的相對大小，并不排除反應可能按照其他機理進行，也不代表反應絕對是否能進行。