Hidrojen, kuantum mekaniği prensibine dayanan, sonsuz sayıda enerji seviyesine sahip olabilir. Bu enerji seviyeleri, "n" kuantum sayısıyla temsil edilir.
Bir hidrojen atomu, tek bir proton ve bir yalnız elektrondan oluşan, doğada bulunan en basit atomdur. Elektron büyük olasılıkla, bir enerji seviyesine karşılık gelen belirli bir yörünge "devletini" işgal ettiği bir elektron bulutunda bulunur. Nötr bir atomda, elektron "temel durumda" veya protona en yakın olan enerji seviyesinde bulunur. Her enerji seviyesi, negatif eV miktarıyla ifade edilen belirli bir miktarda enerji içerir. Hidrojenin enerji seviyeleri, E = - E 0 /n 2 genel denklemi kullanılarak elde edilebilir, burada "E", "E enerji seviyesini gösterir. 0 ", 13.6 eV'ye eşittir ve" n ", birden sonsuza kadar bir dizi değeri alır.