Hibridisasi adalah proses pembentukan orbital karena adanya gabungan dua atau lebih orbital atom dalam suatu satuan atom. Hibridisasi terjadi sebagai bentuk penyetaraan tigkat energi melalui penggabungan antar orbital senyawa kovalen atau kovalen koordinasi. Hibridisasi hanya dapat terjadi antara orbital-orbital dengan tingkat energi yang tidak berbeda jauh. Hibridisasi umunya tidak memerlukan tambahan energi. Tingkat energi orbital hibrida selalu terletak antara tingkat energi orbital-orbital asalnya. Bentuk molekul suatu senyawa dipengaruhi oleh bentuk orbital hibridanya.
Proses hibridisasi untuk senyawa PH3 digambarkan melalui cara berikut.
Konfigurasi elektron 15P=1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Konfigurasi elektron 1H=1s2
Atom P akan berikatan dengan 3 buah atom H, maka atom P harus menyediakan 3 orbital yang terisi setengah penuh untuk elektron dari atom H. Jika digambarkan diagram orbitalnya, maka telah tersedia 3 orbital yang masing-masing berisi 1 elektron atau setengah penuh. Oleh karena itu, tidak ada elektron yang berpindah dari orbital 3s ke 3p atapun membuka orbital 3d, jadi tidak ada elektron yang tereksitasi.
Berdasarkan gambar di atas dapat terlihat bahwa tidak ada elektron dari orbital 3s yang berpindah atau mengalami eksitasi. Karena telah tersedia 3 buah orbital yang terisi setengah penuh, maka 3 buah elektron dari atom H (warna merah) dapat menempati orbital-orbital hibrida tersebut. Dengan demikian, maka jenis hibridisasi yang terbentuk pada senyawa PH3 adalah sp3.
Jadi, hibridisasi yang terjadi pada atom pusat senyawa PH3 adalah sp3.