Quando o oxigênio líquido é derramado entre dois polos de um ímã, ele fica aprisionado, evidenciando o seu paramagnetismo. A Teoria do Orbital Molecular (TOM) ganhou grande aceitação na ciência por explicar justamente essa propriedade, o que a Teoria da Ligação de Valência (TLV) é incapaz de fazer, uma vez que, ao considerar a estrutura de Lewis, coloca os elétrons emparelhados numa dupla ligação entre os dois átomos de oxigênio. Na TOM, cada estado é descrito por um termo espectroscópico, que simplificadamente é um símbolo dado pela notação ^2S+1Λ, em que S é spin total e Λ é o momento angular orbital, atribuindo-se Σ, Π e Δ para momentos iguais a 0, 1 e 2, respectivamente. O momento angular orbital de um elétron em um orbital molecular é dado por λ = |ml|, em que ml é o número quântico magnético. Para o orbital σ, λ = 0 e para orbital π, λ = 1.

A molécula de oxigênio molecular no seu estado fundamental possuirá os elétrons de valência e termo espectroscópico, respectivamente, iguais a: