Jądro atomu jest otoczone cząstkami zwanymi elektronami. Te elektrony krążą wokół jądra w ścieżkach zwanych orbitalami, które różnią się złożonością.
Orbitale, znane również jako muszle, stają się bardziej skomplikowane i większe, im dalej od jądra. W jednej powłoce są tylko dwa elektrony obracające się w przeciwnych kierunkach. Naukowcy mogą korzystać z konfiguracji elektronów, aby pokazać położenie elektronów w tych powłokach, umożliwiając przewidywanie różnych właściwości naukowych danego atomu, w tym przewodnictwo, stabilność i temperaturę wrzenia.
Podczas tworzenia tych konfiguracji elektronów najbardziej zewnętrzne są powłoki zewnętrzne. Z tego powodu naukowcy często skracają te konfiguracje za pomocą gazu szlachetnego, który znajduje się najbliżej układu okresowego. Oznacza to, że rozpatrywany atom i gaz szlachetny mają taką samą konfigurację elektronów aż do tego punktu; najbardziej zewnętrzne elektrony są następnie przyczepione do końca.
Wszystkie elektrony otaczające jądro atomowe w swoich otoczkach są zbiorczo znane jako chmura elektronowa. Ta chmura ma średnicę 5000 razy większą niż jądro. Ponieważ elektrony są wyjątkowo małe i lekkie w porównaniu z protonami i neutronami, chmura, w której elektrony rezydują, jest w większości pusta.