Er zijn vier koolstofatomen en tien waterstofatomen in butaan. Elk koolstofatoom ondergaat sp3-hybridisatie, wat resulteert in de vorming van vier gelijkwaardige sp3-hybride orbitalen. Deze sp3-orbitalen overlappen met de 1s-orbitalen van waterstofatomen en vormen tien C-H-sigmabindingen.

Er is echter geen hybridisatie in de koolstof-koolstofbinding. De koolstof-koolstofbinding in butaan wordt gevormd door de overlap van twee sp3-orbitalen, één van elk koolstofatoom. Dit type binding staat bekend als een sigma-binding en is het sterkste type covalente binding.

Daarom bevat butaan geen zuivere of gehybridiseerde orbitalen.