人们通常从四个方面说明核外电子的运动状态：能层、能级、原子轨道和电子的自旋。
( 1 ）能层
在含有多个核外电子的原子中，电子的能量是不同的。人们根据电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层（n ) ，并用符号K 、L 、M 、N 、0 、P 、Q 表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。
( 2 ）能级
多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级。在每一能层中，能级符号的顺序是ns 、np 、nd 、nf…任一能层的能级总是从s级开始，而且能级数等子该层的序数。以s 、p 、d 、f … 排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1 、3 、5、7 …二倍。
( 3 ）原子轨道
角小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的概率大小所得到的图形叫电子云，这种电子云轮廓图称为原子轨道。这里所说的原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学中描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
轨道的类型不同，轨道的形状也不同。s 电子的原子轨道呈球形，p 电子的原子轨道呈纺锤形。形状相同的原子轨道在原子核外空间还可能有不同的伸展方向。s电子的原子轨道是球形对称的，所以s 电子的原子轨道只有1 个；p 电子的原子轨道在空间有x 、y 、z 3 个伸展方向，所以p 电子的原子轨道包括px、py和pz 二3 个。d 电子的原子轨道有5 个伸展方向，f 电子的原子轨道有7 个伸展方向… …
( 4 ）电子的自旋
在电子云的一个伸展方向即一个原子轨道中最多可容纳两个电子，这两个电子的自旋方向相反，人们习惯上用“向上箭头”、“向下箭头’表示电子的不同自旋状态。．
