電子層
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最簡单的電子分佈，以電子層由內至外來算，即是，距离核子的第n層電子層，可容納最多2n2个電子。（電子層數即主量子數n。）
由內至外電子層次序
電子層符號
主量子數
n
{\displaystyle n}
亞電子層數目
可容納電子數目2
n
{\displaystyle n}
2
1
K
1
1
2
2
L
2
2
8
3
M
3
3
18
4
N
4
4
32
5
O
5
5
50
（註：雖然第三、四、五層的電子層可容納電子數目分別為18和32和50，但是它們通常未擠滿電子。例如鉀（K）原子有19個電子，第一層（1s）有2個，第二層（2s2p）有8個，第三層卻不是放進9個電子，而是第三層（3s3p）只放進8個電子，在第四層（4s）再放進1個電子。）
電子亚層
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電子層可再細分成亞電子層，其中又以形狀分成五種（隨新元素之發現，往後可能會有第六種），亞電子層也正是原子軌域的集合：
由內至外亞電子層次序
亞電子層名稱
角量子數
l
{\displaystyle l}
形狀
軌域數目
電子數目
字母意思
1
s
0
球形
1
2
s指Sharp，锐系光谱
2
p
1
啞鈴形或吊鐘形
3
6
p指Principal，主系光谱
3
d
2
雙啞鈴形或吊鐘形
5
10
d指Diffused，漫系光谱
4
f
3
四啞鈴形或吊鐘形
7
14
f指Fundamental，基系光谱
5
g
4
八啞鈴形或吊鐘形
9
18
g名稱開始依字母排列
6
h
5
未發現
11
22
h名稱開始依字母排列
電子層一覽
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s（l = 0）
p（l = 1）
d（l = 2）
f（l = 3）
m = 0
m = 0
m = ±1
m = 0
m = ±1
m = ±2
m = 0
m = ±1
m = ±2
m = ±3
s
pz
px
py
dz2
dxz
dyz
dxy
dx2-y2
fz3
fxz2
fyz2
fxyz
fz(x2-y2)
fx(x2-3y2)
fy(3x2-y2)
n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
n = 5
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n = 6
. . .
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n = 7
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註：為方便理解，在上表中s軌域的圖是切開一半的。
1s軌域是最靠近原子核的電子軌域，最多可容納两个电子。
原子軌域間的互相作用可形成更複雜的混合形狀，例如在烷烴中的混成軌域。
前五大原子軌域形狀（1s、2s、2px、2py以及2pz），不同顏色區別波函數的不同相位。
（亚電子層的「級數」即角量子數
ℓ
{\displaystyle \ell }
，以s軌域為0開始依序增加。）
軌域
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亚電子層中再分的電子組合，一個軌域只能容納一對電子。在亞電子層內，軌域數目必為奇數，如下表所示。每個軌域以磁量子數
m
{\displaystyle m}
代表。
由內至外亞電子層次序
亞電子層名稱
角量子數
l
{\displaystyle l}
軌域數目
電子數目
軌域的磁量子數
m
{\displaystyle m}
1
s
0
1
2
0
2
p
1
3
6
-1, 0 , +1
3
d
2
5
10
-2, -1, 0, +1, +2
4
f
3
7
14
-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
5
g
4
9
18
-4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
6
h
5
11
22
-5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4,+5
電子
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每個軌域裡最多有2個電子。當正好有兩个電子處於一個軌域時，該對電子的自旋方向必定相反。電子在原子軌域中的自旋方向是自旋量子數
s
{\displaystyle s}
，只有+1/2（↑）和-1/2（↓）兩值，即「上旋」和「下旋」之分。