Orbitale atomowe są obszarami przestrzeni wokół jądra atomowego, które są zamieszkane przez elektrony. Wizualne i matematyczne reprezentacje orbitali atomowych pokazują wszystkie możliwe lokalizacje elektronów atomowych.
Zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga, niemożliwe jest przewidzenie dokładnej lokalizacji i pędu elektronu, więc orbitale służą do pokazania, gdzie może znajdować się elektron. Istnieją cztery różne typy orbitali atomowych: orbitale s, p, d i f.
OrbitalyS są kuliste i centrowane na jądrze. Trzymają dwa elektrony. Orbitale P mają kształt orzeszków ziemnych, z których każda ma jeden elektron. Orbitale P są zgrupowane w trzy, w sumie sześć elektronów, i są wyrównane wzdłuż osi x, yiz, z jądrem w środku. Orbitale D wyglądają jak skrzyżowane orzeszki ziemne i występują w grupach po pięć, w sumie 10 elektronów. Orbitale F są bardzo złożone i trudne do wizualizacji. Przychodzą w grupach po siedem i posiadają 14 elektronów.
