Jabarkan "Bentuk" orbital; dari Pengantar mekanika kuantum

"Kemiringan" orbital, menentukan momen magnetik orbital di sekitar sumbu-.

Nama keseluruhan dari properti ini adalah keadaan kuantum elektron. Keadaan kuantum hanya dapat dijelaskan dengan memberikan nomor ke tiap properti; hal ini dinamakan bilangan kuantum elektron. Keadaan kuantum elektron dijelaskan dengan fungsi gelombangnya. Asas ketidakpastian Pauli mengatakan bahwa tidak ada 2 elektron dalam satu atom memiliki nilai yang sama pada keempat properti ini.

Properti pertama yang menjelaskan orbital adalah bilangan kuantum utama, , yang sama dengan model Bohr.  melambangkan tingkat energi setiap orbital. Nilai dari  adalah bilangan bulat:

Bilangan kuantum berikutnya, bilangan kuantum azimut, dilambangkan , menjelaskan bentuk orbit. Bentuk ini akibat dari momentum sudut dari orbital. Momentum sudut melambangkan resistensi sebuah benda berputar terhadap akselerasi atau deselerasi dibawah pengaruh gaya luar. Bilangan kuantum azimut melambangkan momentum sudut orbital sebuah elektron disekitar nukleusnya. Nilai yang mungkin untuk  adalah bilangan bulat dari 0 sampai  (dimana  adalah bilangan kuantum utama elektron):

Bentuk tiap orbital biasanya mengacu ke huruf dan bukan bilangan kuantum azimutnya. Bentuk pertama (=0) dilambangkan dengan huruf  (diambil dari "sphere" (bola)). Bentuk berikutnya dilambangkan dengan huruf  dan bentuknya seperti dumbbell. Orbital lainnya memiliki bentuk yang lebih kompleks (lihat orbital atom), dan dilambangkan dengan huruf , , , dll.

Bilangan kuantum ketiga, bilangan kuantum magnetik, menjelaskan momen magnetik elektron, dan dilambangkan dengan  (atau sederhananya m). Nilai yang mungkin untuk  adalah bilangan bulat dari  sampai  (dengan  adalah bilangan kuantum azimut dari elektron):

Bilangan kuantum magnetik mengukur komponen momentum sudut pada arah tertentu. Pemilihan arahnya acak, biasanya arah-z yang dipilih.

Bilangan kuantum keempat, bilangan kuantum spin (berkaitan dengan "orientasi" spin elektron) dilambangkan dengan , yang nilainya + atau −.

Kimiawan Linus Pauling menulis, sebagai contoh:

Bilangan ini meletakkan struktur dasar dan simetri orbital atom, dan cara bagaimana elektron mengisinya, mendorong pengaturan pada tabel periodik. Cara bagaimana orbital atom pada atom berbeda bergabung untuk membentuk orbital molekuler menunjukkan struktur dan kekuatan ikatan kimia antar atom-atom.