Un dels llocs més importants en la percepció científica del món modern està ocupat per l'anomenada teoria quàntica. Es basa en la posició en què es pot calcular l'energia amagada en un electró, ja que el seu valor només pot prendre certs valors. Al mateix temps, la conseqüència més important d'aquest estat de coses és la conclusió que l'estat d'un electró en un moment o altre es pot descriure mitjançant un conjunt d'indicadors quantitatius: nombres quàntics.
El nombre quàntic principal té una importància cabdal en aquesta teoria. Aquest terme en la física moderna se sol anomenar indicador quantitatiu, segons el qual s'atribueix un determinat estat d'un electró a un determinat nivell d'energia. El nivell d'energia, al seu torn, és un conjunt d'orbitals, la diferència de valor energètic entre els quals és extremadament insignificant.
Com es desprèn d'aquesta disposició, el nombre quàntic principal pot ser igual a un dels nombres naturals positius. En aquest cas, un altre fet és de fonamental importància. Després de tot, en el cas d'una transició d'electrons a un nivell d'energia diferent, el nombre quàntic principal canviarà el seu valor sense fallar.significat. Aquí és molt apropiat fer un paral·lelisme amb el model de Niels Bohr, on una partícula elemental passa d'una òrbita a una altra, com a resultat de la qual s'allibera o s'absorbeix una certa quantitat d'energia.
El nombre quàntic principal està més directament relacionat amb el nombre quàntic orbital. El cas és que qualsevol nivell d'energia és de naturalesa heterogènia i inclou diversos orbitals alhora. Aquells d'ells que tenen el mateix valor energètic formen un subnivell separat. Per esbrinar a quin subnivell pertany aquest o aquell orbital, s'utilitza el concepte de "número quàntic orbital". Per calcular-lo, cal restar-ne un del nombre quàntic principal. Aleshores, tots els nombres naturals des de zero fins a aquest indicador constituiran el nombre quàntic orbital.
La funció més important d'aquesta característica quantitativa és que no només correlaciona un electró amb un o un altre subnivell, sinó que també caracteritza la trajectòria de moviment d'una partícula elemental determinada. D'aquí, per cert, la designació de lletres dels orbitals, que també es coneixen del curs de química de l'escola: s, d, p, g, f.
Una altra característica important de la posició d'un electró és el nombre quàntic magnètic. El seu significat físic principal és caracteritzar la projecció del moment angular respecte a la direcció que coincideix amb la direcció del camp magnètic. En altres paraules, aixònecessari per distingir entre electrons que ocupen orbitals el nombre quàntic dels quals és el mateix.
El nombre quàntic magnètic pot variar dins de 2l+1, on l és una característica quantitativa del nombre quàntic orbital. A més, també es distingeix un nombre de spin magnètic, necessari per caracteritzar la propietat quàntica d'una partícula elemental en la seva forma pura. La rotació no és més que un moment d'impuls, que es pot comparar amb la rotació d'un electró al voltant del seu propi eix imaginari.
