sp2d杂化(英语:sp2d hybridization)是指一个原子内的一个s轨道、两个p轨道和一个d轨道发生杂化的过程。原子发生sp2d杂化后,上述d轨道、s轨道和p轨道便会转化成为四个等价的杂化轨道,称为“sp2d杂化轨道”。四个sp2d杂化轨道存在于同一平面上,且对称轴两两之间的夹角相同,皆为90°。sp2d杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。
一般只有过渡金属元素才能发生sp2d杂化,一些金属互化物中的部分原子也可以采取sp2d杂化形式。以2-中的二价钯离子(Pd2+)为例:处于基态的Pd2+(电子排布式为:4d8),它的一个空的5s轨道、两个空的5p轨道和一个空的5d轨道进行sp2d杂化,形成四个sp2d杂化轨道。该过程中Pd2+的轨道排布变化情况如下图所示(图中略去了出Pd2+价层未填满的4d轨道,灰色的配位电子对由4个氯离子提供):