Les orbitales ne peuvent contenir que deux électrons chacune. Les électrons se déplacent dans les orbitales, qui sont des zones où les électrons ont une forte probabilité d'être trouvés. Les orbitales sont regroupées en niveaux d'énergie.
Chaque niveau d'énergie contient un nombre spécifique d'orbitales. Le premier niveau d'énergie de chaque atome ne contient qu'une seule orbitale : l'orbitale s. Avec chaque niveau d'énergie suivant, plus d'orbitales sont ajoutées.
Chaque niveau d'énergie ne peut avoir qu'une seule orbitale, qui est de forme sphérique. Les prochaines orbitales ajoutées sont les orbitales p, qui ressemblent à des haltères. Une fois que les orbitales s se remplissent, les électrons débordent sur les orbitales p. Les prochaines orbitales sont le d et le f.
Un élément peut être représenté par une figure représentant les électrons présents dans chaque orbitale et niveau d'énergie. L'oxygène, numéro atomique 8, aurait une configuration de 1s2 2s2 2p4; et l'iode, avec un numéro atomique de 53, aurait 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5 comme configuration.