２個の電子の交換にもとづくエネルギー積分。水素分子の共有結合形成についてのハイトラー-ロンドンの理論のなかではじめて導入された積分であり、∬ ψa*(1)ψb*(2)(H－2Eh)ψa(2)ψb(1)dτ1dτ2 なる形をしている。ここで、ψa, ψb は水素原子a, bに対する1s軌道関数、Hは二つの1s 電子のハミルトニアン、Eh は1s 電子のエネルギーである。この交換積分によって表されるエネルギーは、交換エネルギーとよばれる。水素分子の平衡結合間隔付近では、上記の積分値は負であるから、水素分子の安定化エネルギーは、交換積分の値の大きさによってほぼ決定され、水素分子の結合の本質は交換エネルギーにあることが証明された。同様に、有機半導体において一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差を交換積分の値の大小によって見積もることができる。分子内に電子-ホール対が形成されている励起状態の分子の場合、HOMOとLUMOの重なりが大きくなるために、励起一重項状態と励起三重起状態のエネルギー差である交換積分は大きくなる。一方、電子とホールが離れているラジカル対では、そのエネルギー差は小さくなると予想される。