Mô hình nguyên tử hiện đại bao gồm một hạt nhân nguyên tử dày đặc chứa một số lượng cố định các proton và neutron được bao quanh bởi một đám mây điện tử xác suất. Mô hình này được thành lập sau khi khám phá ra các đặc tính cơ lượng tử như sóng- đối ngẫu của hạt và tính không chắc chắn.
Không giống như mô tả Bohr phổ biến hơn về nguyên tử liên quan đến các điện tử hạt điểm quay quanh hạt nhân theo các đường tròn cố định, các điện tử trong lý thuyết nguyên tử hiện đại tồn tại dưới dạng các dạng sóng bao quanh hạt nhân. được mô tả bằng phương trình sóng Schrodinger. Nguyên lý bất định của cơ học lượng tử khiến chúng ta không thể xác định chính xác vị trí của một electron xung quanh nguyên tử; vì vậy, thay vào đó, các khối có xác suất cao có các electron được xác định. Xác suất trong các tập này nằm trong khoảng giữa các số 0 ở các cạnh của chúng, cho thấy sự vắng mặt hoàn toàn của các điện tử, có xu hướng đạt tới, nhưng không bao giờ đạt tới, số 1, cho thấy sự chắc chắn tuyệt đối về sự hiện diện của một điện tử.
Những khối lượng này được gọi là obitan và có các hình dạng khác nhau tùy thuộc vào mức năng lượng và cấp độ phân chia lại của các electron. Có bốn loại obitan, được chỉ định là s, p, d và f. Quỹ đạo s là đơn giản nhất, bao gồm một lớp vỏ hình cầu đơn giản của các electron. Quỹ đạo p phức tạp hơn, bao gồm một hình cánh cung kép kéo dài theo ba hướng vuông góc với nhau. Các obitan d và f thậm chí còn phức tạp hơn về hình dạng và thường bị bỏ qua trong các cuộc thảo luận trong sách giáo khoa.
