Primul număr cuantic, numit principalul cuantum (n), se referă la dimensiunea norului de electroni și la energia unui electron. Valoarea n valorii variază de la una la numărul cochiliei care conține cel mai îndepărtat electron.
Există patru numere cuantice care sunt folosite pentru a descrie fiecare electron dintr-un atom. Primele trei numere specifică orbita electronului, iar cel de-al patrulea descrie rotația electronului în acea orbită.
Al doilea număr cuantic este numărul de unghi unghiular și specifică forma orbitalului prin împărțirea cochiliei în subshell-uri. Cel de-al treilea număr cuantic este numărul cuantic magnetic și descrie orientarea orbitalului. Cel de-al patrulea număr cuantic poate lua două valori posibile pentru a descrie rotația electronului, denumită uneori în sus și în jos.