Валентные колебания — нормальные колебания молекул, основной вклад в которые вносят колебания ядер вдоль направления валентных связей. В двухатомных молекулах имеется лишь одно колебание, которое можно считать валентным, т. к. оно соответствует движениям атомов вдоль связи.