Il nucleo di un atomo è circondato da particelle chiamate elettroni. Questi elettroni ruotano attorno al nucleo in percorsi chiamati orbitali, che variano nella loro complessità.
Gli orbitali, conosciuti anche come gusci, diventano più complicati e più grandi quanto più sono lontani dal nucleo. Solo due elettroni esistono in una shell, ruotando in direzioni opposte. Gli scienziati possono utilizzare configurazioni di elettroni per mostrare la posizione degli elettroni in questi gusci, rendendo possibile prevedere varie proprietà scientifiche di un dato atomo, tra cui conducibilità, stabilità e punto di ebollizione.
Quando si effettuano queste configurazioni di elettroni, i gusci più esterni sono spesso i più importanti. Per questo motivo, gli scienziati spesso abbreviare queste configurazioni utilizzando il gas nobile che è più vicino in prossimità della tavola periodica. Questo implica l'atomo in questione e il gas nobile ha la stessa configurazione elettronica fino a quel punto; gli elettroni più esterni vengono quindi attaccati all'estremità.
Tutti gli elettroni che circondano un nucleo atomico nei loro rispettivi gusci sono noti collettivamente come la nuvola di elettroni. Questa nube ha un diametro 5.000 volte quello del nucleo. Dato che gli elettroni sono estremamente piccoli e leggeri rispetto ai protoni e ai neutroni, la nuvola su cui gli elettroni si risiedono è per lo più spazio vuoto.