โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลนั้นเป็นสิ่งที่ยุ่งยากในการคำนวณซึ่งจำเป็นต้องมีการพิจารณาศักยภาพทั้งหมดที่อิเล็กตรอนของโมเลกุลสามารถทำได้เนื่องจากอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์และกลายเป็นควอนตัมซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยกลไกทางวิทยาศาสตร์นักวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถปฏิบัติต่อพวกมันได้ เมื่อมีอิเล็กตรอนมากขึ้นความพัวพันมากขึ้นจะทำให้เกิดปัญหามากขึ้นเรื่อย ๆ

คำตอบที่แน่นอนนั้นไม่มีสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนกว่าอิเล็กตรอนสองตัวที่พบในอะตอมไฮโดรเจนคู่หนึ่ง แม้แต่การประมาณก็ยังต้องดิ้นรนอย่างแม่นยำเมื่อมันเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนมากกว่าสองสามตัวความท้าทายคือโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลนั้นรวมถึงสถานะของจำนวนวงโคจรที่ไม่สิ้นสุดที่ไกลออกไปและไกลออกไปจากอะตอม นอกจากนี้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวยังไม่สามารถแยกออกจากกันได้และอิเล็กตรอนสองตัวไม่สามารถอยู่ในสถานะเดียวกันได้ กฎหลังเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนสมมาตรซึ่งควบคุมสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่เหมือนกันสลับสถานะ