Teniendo en cuenta los grupos de electrones, podemos utilizar la teoría de la repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (VSEPR) para predecir la geometría molecular. La presencia de un par libre y dos átomos unidos crea una geometría de par de electrones piramidal trigonal alrededor del nitrógeno.
Para adaptarse a esta geometría, el nitrógeno sufre una hibridación sp3. En la hibridación sp3, se forman cuatro orbitales híbridos equivalentes mezclando un orbital s y tres orbitales p. Estos cuatro orbitales híbridos sp3 tienen una disposición tetraédrica, y el par solitario ocupa una de las posiciones tetraédricas.
Por tanto, la hibridación del átomo central (nitrógeno) en NOBr es sp3.