以作为等离子体物理学和大气物理学的基础理论，即使它们研究的是大量的分子。
电子分布.核外电子形成概念上的壳层结构，然而实际上它们处于概率上的电子云分布。一个原子的最低能级称为基态，它可以通过吸收光子，受到磁场作用，或其他粒子的碰撞来变成激发态。当电子处于壳层内时通常被称为束缚态。将该束缚态电子移出其壳层及原子核的吸引至无穷远所需要的能量被称为结合能。如果电子吸收的能量超过结合能，根据能量守恒定律，过剩的能量转化为电子的动能。该过程通常被称为电离过程。如果电子吸收的能量