L'azote peut s'hybrider à l'état sp2 ou sp3, selon qu'il est lié à deux ou trois atomes, respectivement. Avec l'hybridation sp2 et sp3, il y a une paire d'électrons isolés sur l'atome d'azote qui ne participe pas à la liaison.
L'ammoniac et la méthylamine sont deux exemples de composés dans lesquels l'azote est hybride dans l'arrangement sp3. La pyridine est un exemple d'azote hybridé dans l'arrangement sp2.
En plus de l'azote, l'oxygène et le soufre subissent également une hybridation. L'oxygène a une hybridation sp3 lorsqu'il est lié à deux atomes et qu'il y a deux paires d'électrons isolées sur l'atome d'oxygène. Le soufre a une hybridation sp3 lorsqu'il est lié à deux atomes.