Die Elektronenwolke eines Atoms ist der Bereich außerhalb des Atomkerns, in dem Elektronen existieren. Das im frühen 20. Jahrhundert populäre Bohr-Modell des Atoms wurde durch quantenphysikalische Theorien widerlegt von Werner Heisenberg.
Bisher dachte man, Atome seien wie Miniatur-Sonnensysteme, bei denen der Kern als Stern fungiert und Elektronen als Planeten kreisen. Das Heisenbergsche Unschärfeprinzip besagt jedoch, dass es unmöglich ist, sowohl den genauen Ort als auch die Geschwindigkeit eines Elementarteilchens zu kennen; es ist nur möglich, entweder das eine oder das andere zu messen. Dies liegt daran, dass Elektronen so klein sind, dass alle verwendeten Teilchen, die mit ihnen interagieren, dazu führen, dass sie ihre Geschwindigkeit durch physikalische Kollision ändern. Geschwindigkeit bezieht sich sowohl auf die Geschwindigkeit als auch auf die Bewegungsrichtung, nicht nur auf die Geschwindigkeit, daher wäre der Effekt ähnlich wie bei einer Billardkugel, die von einer anderen abprallt.
Wissenschaftler können den ungefähren Abstand zwischen dem Kern und einer bestimmten Elektronenhülle erraten. Anstelle von Bahnen stellen die Schalen einen kugelförmigen Bereich dar, in dem sich die Elektronen befinden. Die genaue Position der Elektronen in der Wolke ist jedoch völlig zufällig und mit unseren aktuellen Instrumenten nicht erkennbar. Die Elektronenwolke wird auch Wahrscheinlichkeitswolke genannt.
