Số electron tối đa mà một mức năng lượng có thể chứa được xác định theo công thức 2n ^ 2 bằng tổng số, trong đó n là mức năng lượng. Như vậy, mức năng lượng đầu tiên chứa 2 * 1 ^ 2 = 2 electron, trong khi mức thứ hai chứa 2 * 2 ^ 2 = 8 electron.
Theo công thức, mức năng lượng thứ ba có thể chứa 18 điện tử, mức năng lượng thứ tư có thể chứa 32 điện tử, mức năng lượng thứ năm có thể chứa 50 điện tử, mức năng lượng thứ sáu có thể chứa tối đa 72 điện tử và mức năng lượng thứ bảy có thể chứa 98 electron. Các mức năng lượng hay còn gọi là vỏ, tương ứng với các chữ cái K, L, M, N, O, P và Q tương ứng. Các con số thấp hơn tương ứng với mức năng lượng trong cùng, trong khi mức năng lượng thứ bảy là lớp vỏ ngoài cùng.
Mỗi vỏ chứa một hoặc nhiều vỏ con, mỗi vỏ cũng chỉ có thể chứa một số electron tối đa, được xác định theo công thức 4l + 2, trong đó l là số lượng tử của vỏ con. Vỏ con s có thể chứa tối đa hai điện tử, vỏ con p có thể chứa 6 điện tử, vỏ con d có thể mang 10 điện tử, vỏ con f có thể chứa tối đa 14 điện tử và vỏ con g có thể chứa tổng cộng 18 điện tử.
