A kémiában a HOMO és LUMO a molekulapályák egy bizonyos fajtáját jelölik, jelentésük rendre a legnagyobb energiájú betöltött molekulapálya (highest occupied molecular orbital), illetve a legkisebb energiájú be nem töltött molekulapálya (lowest unoccupied molecular orbital), a két betűszó az angol elnevezés kezdőbetűiből ered.
A HOMO és LUMO közötti energiakülönbséget HOMO–LUMO távolságnak is nevezik (HOMO–LUMO gap). A határmolekulapálya-elméletben a HOMO-t és LUMO-t néha határ-molekulapályának (FMO, Frontier Molecular Orbital) is szokták nevezni. E két határpálya közötti energiakülönbség felhasználható arra, hogy megjósolják belőle az átmenetifémek komplexeinek kötéserősségét és stabilitását, valamint oldatbeli színüket.
A szerves félvezetőkben a HOMO energiaszint nagyjából megfeleltethető annak, mint a szervetlen félvezetők és kvantumpontok esetén a vegyértéksáv teteje. Hasonló analógia tehető a LUMO szint és a vezetési sáv alja között is.
A fémorganikus kémiában a LUMO lebenyének mérete segít megjósolni, hogy hol következik be pí ligandumokra történő addíció.
A SOMO az egyszeresen betöltött molekulapálya (Singly Occupied Molecular Orbital) rövidítése, ilyen például a gyökökben a félig betöltött HOMO. A rövidítés jelentheti a félig betöltött molekulapályát (semi occupied molecular orbital) is.
{{cite book}}: External link in |chapterurl=|chapterurl= ignored (|chapter-url= suggested) (súgó)