In een methaanmolecuul (CH4) ondergaat het koolstofatoom sp3-hybridisatie. Tijdens sp3-hybridisatie worden één 2s-orbitaal en drie 2p-orbitalen van het koolstofatoom gecombineerd om vier gelijkwaardige sp3-hybride orbitalen te vormen.

Deze vier sp3-hybride orbitalen zijn tetraëdrisch rond het koolstofatoom gerangschikt, met bindingshoeken van ongeveer 109,5 graden ertussen. Elke sp3-hybride orbitaal van koolstof vormt een covalente binding met de 1s-orbitaal van een waterstofatoom, wat resulteert in vier C-H-bindingen van gelijke lengte en sterkte. Daarom is de hybridisatie van het koolstofatoom in methaan sp3.