Theo lý thuyết hiện đại, trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử được mô tả bằng hình ảnh của các vùng không gian gọi là "orbital". Orbital là một vùng không gian xác suất cao mà electron có thể được tìm thấy trong đó. Các orbital được đặc trưng bởi các số lượng và hình dạng khác nhau, được ký hiệu bằng các chữ cái và số. Ví dụ, orbital s được ký hiệu là 1s, orbital p được ký hiệu là 2p, và orbital d được ký hiệu là 3d. Hình dạng của các orbital được biểu diễn bằng các đồ thị 3D hoặc các hình vẽ 2D.