首先，雜化是中心原子雜化，硝酸根離子中氮原子為中心原子，氮雜化，氧不是中心原子，氧原子不雜化。雜化理論主要是為了解釋分子結構而提出的。氮原子采取sp2雜化，即2s軌道上的1個電子先激發(fā)到2p軌道，這樣2s軌道有1個電子，3個2p軌道其中兩個各有1個電子，有1個有2個電子，然后，2s軌道有有1個電子的兩個2p軌道發(fā)生混雜，形成3個完全相同的sp2雜化軌道。要注意，雜化軌道只能用于形成σ鍵和容納孤電子對。氮原子與三個氧原子通過3個sp2雜化軌道形成3個σ鍵，氮原子未雜化的2p軌道中有2個電子，這個2p軌道垂直于三個雜化軌道形成的平面。三個氧原子提供其2p軌道中的三個電子，再加上硝酸根離子得到的那個電子，總共6個電子，形成4原子6電子的離域π鍵。氧原子不需要雜化，其2p的3個互相垂直的軌道，有一個填充2個電子，有2個分別填充1個電子，填充2個電子的2個軌道，其中一個用于與氮的雜化軌道形成σ鍵，一個用于形成大π鍵。