Bant teorisi, bir katıdaki elektronların davranışını tanımlar. Bu teoriye göre katıda elektronlar tarafından doldurulacak sürekli enerji bantları ve elektronların bulunamıyacağı enerji aralıkları bulunur. Teori elektriksel direnç ve optik absorpsiyon gibi birçok olayı açıklamada büyük yarar sağlar. Aşağıda teorinin daha geniş açıklaması verilmiştir.
Belirli sayıda atomdan oluşmuş bir katı oluştuğunda, genel olarak her bir atom tek başına düşünülerek hata yapılır. Bunun yerine katının tüm yapısını düşünmek gerekir. Bu metallerin ve diğer katıların kimyasal ve fiziksel özelliklerini kendilerine has olarak ele almamızı gerekli kılar.
Bu özellikleri tam olarak anlayabilmemiz için moleküler orbital teorisi ile işe başlamamız gerekir. Bu teoriye göre eğer iki atom bir araya gelirse farklı enerjilerdeki bağ, bağlanmama ve anti-bağ orbitalleri oluşur. Bu moleküler orbitaller dalga fonksiyonları ile tanımlanır. Bu teorideki en önemli nokta moleküldeki N atomik orbitalden dolayı N tane moleküler orbitalin oluşacağıdır.
Örneğin iki atomik orbital içeren bir molekülü düşünelim. Sonuç olarak bu atomik orbiltallerden dolayı iki moleküler orbital oluşur: biri bağ ve diğeri anti-bağ olan farklı enerjideki orbitaller.
Eğer bu hadiseyi üç atomdan oluşan bir molekül için ele alırsak, sonuç olarak her atomik orbital için sonuç 3 adet moleküler orbital olur: bir bağ, bir bağlanmama ve bir anti-bağ.
Şimdi 10 atomdan oluşan bir molekülü ele alalım. Bu 10 moleküler orbital meydana getirir: 5 bağ ve 5 anti-bağ. Şimdi her bir orbital kümesi arasındaki dağılıma yakından bakalım. Moleküler orbital sayısı yükselirken, en düşük bağlanma ile en yüksek bağlanma arasındaki enerji farkı artar ve her bir orbital arasındaki boşluk azalır. Moleküler orbital sayısı moleküldeki atom sayısı ile artacağından, en düşük bağlanma ile en düşük bağlanmama arasındaki boşluk artarak maksimuma ulaşacaktır.
Şimdi sonlu sayıda atomdan oluşmuş bir metali ele alalım. Sonuç olarak sonlu sayıda moleküler orbital oluşacak ve bunlar bir birine o kadar yakın olacak ki bir bant oluşturacaklardır.
Yukarıdaki resimden bant teorisi daha anlaşılır bir hal almaktadır. Çünkü moleküler orbital sayısı arttıkça bağ ve anti-bağ orbitalleri bir birine çok yaklaşarak ortayı doldurur. Bu sonuç resmin dağında görülmektedir. Açıkça anlaşılacağı gibi moleküler orbitaller ayırt edilemez bir hal alarak bir birine karışır ve elektronlar metallerde olduğu gibi yer değiştirerek elektron bulutları oluştururlar.
Maddelerin moleküler orbitallerini bant olarak isimlendirerek metallerin ve yarı-metallerin özelliklerini daha rahat anlayabiliriz. Yalıtkanlar, yarı iletkenler gibi diğer maddelerin özellikleri bant teorisine bağlı olarak ifade edilen valans bandı, iletkenlik bandı ve Fermi Düzeyi gibi kavramlarla açıklanır.
