Liczby kwantowe.
Stany energetyczne elektronów w chmurze elektronowej określają liczby kwantowe odpowiadające określonym funkcjom falowym vf' Wynikają one z ograniczeń matematycznych na istnienie niezerowego rozwiązania równania falowego przy uwzględnieniu całkowitej liczby długości fal w ograniczonej objętości materii. Ze względu na rolę, jaką liczba n odgrywa w określeniu całkowitej energii atomu, jest ona nazywana główną liczbą kwantową. Ponieważ orbitalny moment pędu zależy od I liczbę tę nazywa się orbitalną lub poboczną liczbą kwantową, natomiast energia atomu zewnętrznym polu magnetycznym zależy m, więc liczbę tę nazwaną magnetyczną liczbą kwantową. Spinowa liczba s ujmuje wpływ momentu pędu i momentu magnetycznego (spinu) jaki wytwarza elektron obracający się wokół własnej osi. Główna liczba kwantowa n określa liczbę powierzchni granicznych dla których VF, a też gęstość chmury elektronowej vł,vP* jest równa 0. Przyjmują one wartości n=l,2... do 7 odpowiadające kolejnym powłokom K,L,M,N,0,P,Q i jest miarą całkowitej gęstości chmury elektronowej oraz wpływa na jej rozkład w kierunku radialnym im większe n tym szerzej rozciąga się obraz.
I, to liczba płaszczyzn granicznych lub 'F'p* przechodzących przez jądro atomu i przyjmuje wartości 0,1.. n-1 odpowiadające orbitalom elektronowym s,p,d,fg,h.
mi, miara składowej orbitalnego momentu pędu jej wartości -1 do +1
s spin może być równoległy lub antyrównloległy do linii sił pola magnetycznego, jakie wytwarza elektron krążący wokół jądra jego wartości +1/2 oraz -1/2
Rozkład elektronów w powłokach określa zakaz Pauliego - każdy elektron w atomie musi mieć względem pozostałych przynajmniej jedną różna liczbę kwantową, więc maksymalna liczba elektronów na powłoce określonej liczbą kwantową n wynosi 2n na orbltalu 2(21 + 1). Obowiązuje też zasada minimum energii nakazująca cząstkom obsadzanie stanów o najniższej energii. Dzięki tym regułom można przewidywać budowę powłok elektronowych w atomach od Z=1 (H) do Z=(18) (Ar). Począwszy od Z=19 (K) stany energetyczne zewnętrznych powłok zaczynają się wzajemnie nakładać.