Kí hiệu quỹ đạo hoặc cấu hình electron của kali là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 hoặc 2, 8, 8 và 1 electron trên mỗi lớp vỏ. Số nguyên tử của kali là 19 và do đó nó có 19 electron và 19 proton.
Mỗi vỏ được chia thành các vỏ con có nhãn s, p, d và f. Lớp vỏ thứ nhất chứa hai điện tử, trong khi tám điện tử ở lớp vỏ thứ hai được phân bố trong hai lớp vỏ con: hai điện tử ở lớp con s và sáu điện tử ở lớp con p. Lớp vỏ thứ ba có tám electron được phân bố theo cách tương tự. Vỏ thứ tư có một điện tử trong vỏ con s.
Electron độc thân ở lớp vỏ cuối cùng được gọi là electron hóa trị và cho kali có hóa trị 1. Kali dễ dàng nhường electron độc thân này để tạo thành ion kali mang điện tích dương.
