År 1927 visade Mulliken att då atomer tillsammans bildar en molekyl kommer de yttersta elektronerna att tillhöra molekylen som helhet och därigenom bestämma många av molekylens kemiska egenskaper. Han visade också matematiskt hur molekylorbitalerna kan beskriva molekylens fysikaliska och kemiska egenskaper. Med spektroskopiska metoder och med hjälp av avancerade teoretiska