Sigma-binding er en kemisk binding, som udgør en rotationssymmetrisk molekylær binding mellem to eller eventuelt flere atomer. En sigma-binding stærkere end en pi-binding.[1]
De stærke sigma-bindinger opstår mellem kulstof og brint.[2] Sigma-bindinger og atomkerner danner en flad[3] plan.[4] Når der dannes en binding, dannes der også en anti-binding.[5]
De stærke sigma-bindinger repræsenteres af plastikstykker i molekylebyggesæt.[6]