I numeri quantici sono usati per descrivere l'energia e la forma di un orbitale di elettroni all'interno di un atomo. Questi numeri sono rappresentati dalle lettere n, l, m e s. Il numero quantico del livello di energia, rappresentato dalla lettera n, rappresenta l'energia dell'elettrone all'interno dell'orbitale. Questo numero può essere uguale a (1,2,3,4 ...). Più alto è il numero, più lontano è l'orbitale dal nucleo.
Il numero quantico angolare, rappresentato da l, indica la direzione dell'orbita. Descrive la forma dell'orbita dell'elettrone. I numeri consentiti per l vanno da 0 a (n-1). Il terzo numero, il numero quantico magnetico, si riferisce alla direzione dell'orbita degli elettroni. "m" ha un insieme ammesso di numeri interi che vanno da -l a + l. Il quarto e ultimo numero quantico, rappresentato da s, è chiamato il numero quantico di spin. Solo due numeri interi sono consentiti per questo numero: +1/2 indica un elettrone "spin up" e -1/2 indica un elettrone "spin down".
Gli scienziati inizialmente credevano che gli elettroni viaggiassero attorno al nucleo in modo simile a come i pianeti orbitano intorno al sole. Con un solo numero quantico (n) per rappresentare l'orbita, il modello di Bohr era incompleto. Successivamente, l'equazione di Schringer ha confrontato i movimenti degli elettroni attorno al nucleo in una nuvola, introducendo gli altri tre numeri quantici.