Kuantum mekaniğinde atom içindeki elektronların enerji seviyelerini, orbitallerini ve hareketlerini tanımlamak için kullanılan dört temel kuantum sayısı bulunmaktadır. Bu sayılar, Schrödinger dalga denkleminin çözümlerinden elde edilen ve elektronun adresini belirleyen parametrelerdir.

Baş Kuantum Sayısı (n): Elektronun bulunduğu temel enerji düzeyini ve çekirdeğe olan ortalama uzaklığını belirtir. 1, 2, 3, 4 gibi pozitif tam sayı değerlerini alır. n değeri arttıkça elektronun enerjisi artar ve çekirdekten uzaklaşır.

Açısal Momentum Kuantum Sayısı (l): Orbitalin şeklini ve alt enerji düzeyini belirler. 0 ile (n-1) arasındaki tam sayı değerlerini alır. l=0 değeri s orbitalini, l=1 değeri p orbitalini, l=2 değeri d orbitalini ve l=3 değeri f orbitalini temsil eder.

Manyetik Kuantum Sayısı (ml): Orbitalin uzaydaki yönelimini belirler. -l ile +l arasındaki tüm tam sayı değerlerini ve sıfırı alır. Bu sayı, bir alt enerji düzeyinde kaç tane orbital olduğunu gösterir.

Spin Kuantum Sayısı (ms): Elektronun kendi ekseni etrafındaki dönme yönünü belirtir. Sadece +1/2 veya -1/2 değerlerini alabilir. Bu sayı, bir orbitalde zıt spinli en fazla iki elektron bulunabileceğini ifade eder.

Bu dört kuantum sayısı birlikte kullanıldığında, bir atomdaki her bir elektron için benzersiz bir kimlik tanımlanmış olur; aynı atomda hiçbir elektronun dört kuantum sayısı da aynı olamaz.