Liczby kwantowe są używane do opisu energii i kształtu orbity elektronowej w atomie. Liczby te są reprezentowane przez litery n, l, m oraz s. Liczba kwantowa poziomu energii, reprezentowana przez literę n, reprezentuje energię elektronu w orbitalu. Liczba ta może być równa (1,2,3,4 ...). Im większa liczba, tym dalej orbital od jądra.
Kwantowa liczba kwantowa, reprezentowana przez l, wskazuje kierunek orbity. Opisuje kształt orbity elektronowej. Liczby całkowite dopuszczalne dla l wynoszą od 0 do (n-1). Trzecia liczba, magnetyczna liczba kwantowa, odnosi się do kierunku orbity elektronów. "m" ma dopuszczalny zestaw liczb całkowitych w zakresie od -l do + l. Czwarta i ostatnia liczba kwantowa, reprezentowana przez s, nazywana jest kwantową liczbą spinową. Dla tej liczby dopuszczalne są tylko dwie liczby całkowite: +1/2 oznacza elektron "spin up", a -1/2 oznacza elektron "spinu".
Naukowcy początkowo wierzyli, że elektrony przemieszczają się wokół jądra w podobny sposób, jak planety krążą wokół Słońca. Tylko jedna liczba kwantowa (n) reprezentująca orbitę, model Bohra był niekompletny. Później równanie Schridingera porównywało ruchy elektronów wokół jądra z chmurą, wprowadzając pozostałe trzy liczby kwantowe.
