Il numero massimo di elettroni che un livello di energia può contenere è determinato dalla formula 2n ^ 2 è uguale al numero totale, dove n è il livello di energia. Quindi, il primo livello di energia contiene 2 * 1 ^ 2 = 2 elettroni, mentre il secondo contiene 2 * 2 ^ 2 = 8 elettroni.
Seguendo la formula, il terzo livello di energia può contenere 18 elettroni, il quarto livello di energia può contenere 32 elettroni, il quinto livello di energia può contenere 50 elettroni, il sesto livello di energia può trasportare fino a 72 elettroni e il settimo livello di energia può contenere 98 elettroni I livelli di energia, o gusci, corrispondono rispettivamente alle lettere K, L, M, N, O, P e Q. I numeri più bassi corrispondono al livello di energia più interno, mentre il settimo livello di energia è il guscio più esterno.
Ogni shell contiene una o più subshells, ognuna delle quali può contenere solo un numero massimo di elettroni, determinato dalla formula 4l + 2, dove l è il numero quantico della subshell. La sottoshell s può contenere un massimo di due elettroni, la subshell p può contenere sei elettroni, la subshell d può trasportare 10 elettroni, la subsell f può contenere fino a 14 elettroni e la subshell g può contenere un totale di 18 elettroni.