Les nombres quantiques sont utilisés pour décrire l'énergie et la forme d'une orbitale électronique dans un atome. Ces nombres sont représentés par les lettres n, l, m et s. Le nombre quantique de niveau d'énergie, représenté par la lettre n, représente l'énergie de l'électron dans l'orbitale. Ce nombre peut être égal à (1,2,3,4...). Plus le nombre est élevé, plus l'orbitale est éloignée du noyau.
Le nombre quantique angulaire, représenté par l, indique la direction de l'orbite. Il décrit la forme de l'orbite des électrons. Les nombres entiers autorisés pour l vont de 0 à (n-1). Le troisième nombre, le nombre quantique magnétique, se rapporte à la direction de l'orbite des électrons. "m" a un ensemble autorisé d'entiers allant de -l à +l. Le quatrième et dernier nombre quantique, représenté par s, est appelé nombre quantique de spin. Seuls deux nombres entiers sont autorisés pour ce nombre : +1/2 indiquant un électron « spin up » et -1/2 indiquant un électron « spin down ».
Au départ, les scientifiques pensaient que les électrons se déplaçaient autour du noyau de la même manière que les planètes tournent autour du soleil. Avec un seul nombre quantique (n) pour représenter l'orbite, le modèle de Bohr était incomplet. Plus tard, l'équation de Schrödinger a comparé les mouvements des électrons autour du noyau à un nuage, introduisant les trois autres nombres quantiques.
