Orbital jako funkcja falowa opisuje fragment przestrzeni, w którym istnieje największe prawdopodobieństwo „znalezienia” elektronu. Istnieją różne orbitale atomowe (oznaczone jako s, p, d, f), którym można przypisać różne kształty i orientację w przestrzeni.

natomiast pozostałe orbitale cechuje kierunkowy rozkład ładunku ( Rys. 2 i Rys. 3 ):

Orbitale znajdują się na poszczególnych powłokach elektronowych. Na każdej z powłok można pomieścić pewną ilość elektronów, natomiast na każdym orbitalu mogą znajdować się maksymalnie dwa elektrony, przy czym – zgodnie z zakazem Pauliego – w atomie nie mogą znajdować się dwa elektrony o takim samym zestawie wszystkich czterech liczb kwantowych. Stąd, jeśli dwa elektrony obsadzają ten sam orbital (mają takie same wartości głównej \( n \), pobocznej \( l \) i magnetycznej \( m \) liczby kwantowej) muszą się różnić magnetyczną spinową liczbą kwantową \( m_s \). Magnetyczna spinowa liczba kwantowa może przyjąć tylko dwie wartości, tj. \( +\frac{1}{2} \) lub \( -\frac{1}{2} \).

Prawdopodobieństwo zajęcia orbitalu \( p_x \), \( p_y \) lub \( p_z \) przez elektron jest takie samo, co wynika z faktu, iż każdy orbital ma jednakową względem siebie energię, są jedynie odmiennie zorientowane w przestrzeni. Takie orbitale nazywa się zdegenerowanymi, a orbital p jest trójkrotnie zdegenerowany (może pomieścić sześć elektronów). Analogicznie, orbital d jest pięciokrotnie zdegenerowany (dziesięć elektronów), zaś f – siedmiokrotnie (maksymalnie czternaście elektronów).