Sigma- en Pi-bindingen
Alle bindingen in etheen zijn covalent, dat wil zeggen dat ze gevormd worden door twee naast elkaar liggende atomen die hun valentie-elektronen delen. In tegenstelling tot ionische bindingen, die atomen bij elkaar houden door de aantrekkingskracht van twee ionen met tegengestelde lading.
Sigma bindingen ontstaan wanneer er overlap is van gelijksoortige banen, banen die zijn uitgelijnd langs de inter-nucleaire as. Veel voorkomende sigma-bindingen zijn s+s, p_z+p_z en s+p_z, waarbij z de as van de binding is op het xyz-vlak van het atoom.
(p_pi)-bindingen ontstaan als er voldoende overlap is van gelijksoortige, aangrenzende p-banen, zoals pxxxxxxxx en phyxxxxx. Elke p-baan heeft twee lobben, de ene meestal aangegeven met een + en de andere met een – (soms is de ene gearceerd en de andere niet). Deze + en – (gearceerd, niet gearceerd) zijn alleen bedoeld om de tegengestelde fase van de golffuncties aan te geven, ze geven geen elektrische lading aan. Om een binding te vormen moeten beide lobben van de baan elkaar overlappen, + met + en – met -. Als een + lob overlapt met een – lob ontstaat er een anti-bindingsbaaninteractie die veel hoger in energie is, en daarom geen wenselijke interactie is.
Natuurlijk kunnen er geen binding(en) tussen twee atomen ontstaan zonder dat er eerst minstens één sigma binding aanwezig is. Maar er zijn speciale gevallen zoals bij dicarbon (C_2) waar de centrale binding een sigma binding is, maar in zulke gevallen willen de twee atomen zoveel mogelijk overlap in de banen hebben zodat de bindingslengten tussen de atomen kleiner zijn dan wat normaal verwacht wordt.
De binding in etheen is zwak in vergelijking met de sigma binding tussen de twee carbons. Deze zwakte maakt de binding en het molecuul als geheel een plaats met een relatief hoge chemische reactiviteit op een scala van verschillende stoffen. Dit komt door de hoge elektronendichtheid in de binding, en omdat het een zwakke binding is met een hoge elektronendichtheid zal de binding gemakkelijk breken en twee afzonderlijke sigma-bindingen vormen. Dergelijke groepen worden functionele groepen of functionaliteiten genoemd. Deze groepen hebben karakteristieke eigenschappen en zij bepalen de reactiviteit van het molecuul als geheel. Hoe deze functionele groepen en andere reactanten verschillende producten vormen, is een belangrijk concept in de organische chemie.