Le niveau d'énergie le plus bas pouvant avoir une orbitale f est le quatrième niveau d'énergie. Il est assez grand pour accueillir les 14 électrons orbitaux f en plus des électrons orbitaux s, p et d.
Chaque niveau d'énergie a une limite au nombre maximum d'électrons qu'il peut accueillir, tel que défini par la formule 2n^2, où n est le nombre quantique principal. Le premier niveau d'énergie peut avoir deux électrons, le deuxième peut en avoir huit, le troisième peut en avoir 16 et le quatrième peut en avoir 32. Les électrons de chaque niveau d'énergie sont subdivisés en (par ordre croissant d'énergie) les s, p, d et f orbitales. L'orbitale s peut contenir deux électrons, p peut en contenir six, d peut en contenir 10 et f peut en contenir 14.