Kuantum sayılar, bir atom içindeki bir elektron orbitalinin enerjisini ve şeklini tanımlamak için kullanılır. Bu sayılar n, l, m ve s harfleriyle gösterilir. N harfi ile temsil edilen enerji seviyesi kuantum numarası, orbital içindeki elektron enerjisini temsil eder. Bu sayı (1,2,3,4 ...) 'e eşit olabilir. Sayı ne kadar yüksek olursa, orbital o kadar uzak çekirdekten gelir.
l ile temsil edilen açısal kuantum sayısı yörüngenin yönünü belirtir. Elektron yörüngesinin şeklini açıklar. L için izin verilen tam sayılar, 0 ile (n-1) arasındadır. Üçüncü sayı, manyetik kuantum sayısı, elektronların yörüngesinin yönüyle ilgilidir. "m", -l ila + l arasında değişen izin verilen bir tam sayı kümesine sahiptir. S ile temsil edilen dördüncü ve son kuantum sayılarına spin kuantum numarası denir. Bu sayı için yalnızca iki tamsayılı izin verilir: '1' yukarı 'elektronu gösteren +1/2 ve' 'aşağı' elektronu gösteren -1/2.
Bilim adamları, başlangıçta elektronların, gezegenlerin güneş etrafında yörüngelerinde döndüğü şekilde benzer bir şekilde çekirdeğin etrafından geçtiğine inandılar. Yörüngeyi temsil etmek için yalnızca bir kuantum sayısı (n) ile Bohr modeli eksikti. Daha sonra, Schringer dinger denklemi, çekirdekteki elektronların hareketlerini bir bulutla karşılaştırarak diğer üç kuantum sayısını ortaya koydu.