Nitơ có thể lai hóa ở trạng thái sp2 hoặc sp3, tùy thuộc vào việc nó được liên kết với hai hoặc ba nguyên tử, tương ứng. Với cả phép lai hóa sp2 và sp3, có một cặp electron duy nhất trên nguyên tử nitơ không tham gia liên kết.
Amoniac và metylamin là hai ví dụ về các hợp chất trong đó nitơ được lai hóa theo cách sắp xếp sp3. Pyridine là một ví dụ về nitơ được lai hóa theo cách sắp xếp sp2.
Ngoài nitơ, oxy và lưu huỳnh cũng trải qua quá trình lai hóa. Ôxy có sự lai hóa sp3 khi nó được liên kết với hai nguyên tử và có hai cặp electron duy nhất trên nguyên tử ôxy. Lưu huỳnh có sự lai hóa sp3 khi liên kết với hai nguyên tử.
