Az atomok elektronjainak leírására a kvantumszámokat használjuk. A hidrogénatom esetén ez az n, l és m kvantumszámok segítségével történhet. A kvantumszámok meghatározzák azokat a hullámfüggvényeket, amelyek az elektron adott állapotát fizikailag teljesen leírják. Az n főkvantumszám meghatározza az En energiát, melynek nagysága pontosan megegyezik a Bohr-modell eredményével. Az l mellékkvantumszám az elektron pályájának alakjára vonatkozik. Az m mágneses kvantumszám az elektron pályájának térbeli elhelyezkedését írja le.

A hidrogénatom esetén minden egyes En energiaszinthez több megkülönböztethető állapot tartozik, melyeknek energiája ugyanaz, de l és m értékei különbözőek. Az alapállapot ( n=1) kivétel, ilyenkor l és m csak nulla értékű lehet. Ha ugyanahhoz az energiához több megkülönböztethető állapot tartozik, akkor ezeket degenerált állapotoknak nevezzük. A Bohr-modellből ez hiányzik.

A különböző l mellékkvantumszámokhoz tartozó állapotokat szokásosan betűkkel jelöljük a következő felsorolás szerint:

l = 0: s állapot,

l = 1: p állapot,

l= 2: d állapot,

l= 3: f állapot,

l = 4: g állapot, stb.

A betűknek ez a látszólag ésszerűtlen megválasztása a színképelemzés korai időszakából maradt ránk, különösebb jelentősége nincs. Az n=2 és l=1 állapotot 2p állapotnak nevezzük, az n=4 és l=0 állapotot pedig 4s állapotnak hívjuk, és így tovább. Csak az s állapotok gömbszimmetrikusak.

Folytassuk tovább a jelölési szokások ismertetését. Az n főkvantumszám növekedésével olyan állapotok jönnek létre, amelyekben az elektron egyre messzebb kerül az atommagtól, ilyen értelemben elektronhéjakról beszélhetünk, melyeket n értéke határoz meg. Ezeket a héjakat nagybetűkkel jelöljük, használatuk különösen a karakterisztikus röntgenvonalak jelölésében maradt meg máig:

n = 1: K héj,

n = 2: L héj,

n = 3: M héj,

n = 4: N héj stb.

Adott n esetén a különböző l értékekhez különböző alhéjak tartoznak. Például az L héjhoz ( n=2) két alhéj tartozik: 2s és 2p.