Modern atom modeli, sabit sayıda proton ve nötron içeren, olasılıklı bir elektron bulutu ile çevrili yoğun bir atom çekirdeği içerir. parçacık ikiliği ve belirsizlik.
Sabit, dairesel yollarda çekirdeği yörüngede nokta-nokta elektronlarını içeren atomun daha yaygın Bohr tasvirinin aksine, modern atom teorisindeki elektronlar çekirdeği çevreleyen dalga formları olarak bulunurlar. Bu elektron dalga formları hem partikül hem de dalga özelliklerini gösterir ve Schrodinger dalga denklemi ile tanımlanmıştır. Kuantum mekaniğinin belirsizlik ilkesi, bir elektronun atomun tam olarak nerede olduğunu tespit etmeyi imkansız kılar; bunun yerine, elektron alma olasılığı yüksek olan hacimler tanımlanır. Bu hacimlerde olasılık, kenarlarında 0'lar arasında değişmekte olup, elektronların tamamen bulunmadığını, bir elektronun varlığının mutlak bir kesinliğini belirttiği, ancak 1'e gelmediğini, ancak hiçbir zaman ona ulaşmadığını göstermektedir.
Bu hacimlere yörüngeler denir ve elektronların enerji seviyesine ve alt seviyesine bağlı olarak farklı şekiller alır. S, p, d ve f olarak adlandırılan dört çeşit yörünge vardır. Orbital, basit bir küresel elektron kabuğundan oluşan en basittir. Orbital, birbirine dik olan üç yönde uzanan çift papyonlu bir şekilden oluşan daha karmaşıktır. D ve f orbitalleri şekil olarak daha karmaşıktır ve genellikle ders kitabı tartışmalarından çıkarılır.