Azot może hybrydyzować w stanie sp2 lub sp3, w zależności od tego, czy jest związany z dwoma lub trzema atomami, odpowiednio. Przy hybrydyzacji sp2 i sp3 na atomie azotu znajduje się para elektronów, które nie uczestniczą w wiązaniu.
Amoniak i metyloamina to dwa przykłady związków, w których azot jest hybrydyzowany w układzie sp3. Pirydyna jest przykładem azotu hybrydyzowanego w układzie sp2.
Oprócz azotu, hybrydyzuje również tlen i siarka. Tlen ma hybrydyzację sp3, gdy jest połączony z dwoma atomami i są dwie samotne pary elektronów na atomie tlenu. Siarka ma hybrydyzację sp3, gdy jest połączona z dwoma atomami.