Le nombre maximum d'électrons qu'un niveau d'énergie peut contenir est déterminé à partir de la formule 2n^2 est égal au nombre total, où n est le niveau d'énergie. Ainsi, le premier niveau d'énergie contient 2 * 1^2 = 2 électrons, tandis que le second contient 2 * 2^2 = 8 électrons.
En suivant la formule, le troisième niveau d'énergie peut contenir 18 électrons, le quatrième niveau d'énergie peut contenir 32 électrons, le cinquième niveau d'énergie peut contenir 50 électrons, le sixième niveau d'énergie peut transporter jusqu'à 72 électrons et le septième niveau d'énergie peut contiennent 98 électrons. Les niveaux d'énergie, ou coquilles, correspondent respectivement aux lettres K, L, M, N, O, P et Q. Les nombres inférieurs correspondent au niveau d'énergie le plus interne, tandis que le septième niveau d'énergie est la coque la plus externe.
Chaque couche contient une ou plusieurs sous-couches, dont chacune ne peut également contenir qu'un nombre maximum d'électrons, déterminé par la formule 4l + 2, où l est le nombre quantique de la sous-couche. La sous-couche s peut contenir un maximum de deux électrons, la sous-couche p peut contenir six électrons, la sous-couche d peut contenir 10 électrons, la sous-couche f peut contenir jusqu'à 14 électrons et la sous-couche g peut contenir un total de 18 électrons.
