Die Orbitalnotation oder Elektronenkonfiguration für Kalium ist 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 oder 2, 8, 8 und 1 Elektronen pro Schale. Die Ordnungszahl von Kalium ist 19, also hat es 19 Elektronen und 19 Protonen.
Jede Schale ist in Unterschalen unterteilt, die mit s, p, d und f bezeichnet sind. Die erste Schale enthält zwei Elektronen, während die acht Elektronen in der zweiten Schale auf zwei Unterschalen verteilt sind: zwei Elektronen in der s-Unterschale und sechs in der p-Unterschale. Die dritte Schale hat acht Elektronen, die in ähnlicher Weise verteilt sind. Die vierte Schale hat ein Elektron in der s-Unterschale.
Das einzelne Elektron in der letzten Schale wird Valenzelektron genannt und verleiht Kalium eine Wertigkeit von 1. Kalium gibt dieses einzelne Elektron leicht ab, um ein positiv geladenes Kaliumion zu bilden.