Gli orbitali LUMO sono gli orbitali molecolari non occupati a più bassa energia; mentre HOMO sono gli orbitali molecolari occupati a più alta energia. Sono in pratica gli orbitali che definiscono la reattività di una molecola. Per delocalizzato si intende l’orbitale molecolare Pgreca che si estende su tutti i centri.
Il ciclobutadiene risulta avere 4n elettroni Pgreca ed è quindi una molecola antiaromatica trovandosi ad avere due elettroni spaiati su due orbitali Pgreca. Ha un periodo di vita di 5 secondi allo stato libero. Sono stabili alcuni composti con metalli del ciclobutadiene, come pure il derivato che è legato a 4 gruppi terzButilici che ha una struttura distorta e con doppi legami più lunghi del normale.
Il ciclobutadiene dimerizza molto facilmente secondo la reazione di Diels Alder alla temperatura di 35K.