Der Kern eines Atoms ist von Teilchen umgeben, die Elektronen genannt werden. Diese Elektronen kreisen um den Kern in Bahnen, die Orbitale genannt werden und in ihrer Komplexität variieren.
Orbitale, auch Schalen genannt, werden komplizierter und größer, je weiter sie vom Kern entfernt sind. In jeder Schale existieren nur zwei Elektronen, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Wissenschaftler können Elektronenkonfigurationen verwenden, um die Position von Elektronen in diesen Schalen anzuzeigen, wodurch es möglich ist, verschiedene wissenschaftliche Eigenschaften eines bestimmten Atoms vorherzusagen, einschließlich Leitfähigkeit, Stabilität und Siedepunkt.
Bei der Herstellung dieser Elektronenkonfigurationen sind die äußersten Schalen oft die wichtigsten. Aus diesem Grund kürzen Wissenschaftler diese Konfigurationen oft mit dem Edelgas ab, das sich im Periodensystem am nächsten befindet. Dies impliziert, dass das fragliche Atom und das Edelgas bis zu diesem Punkt die gleiche Elektronenkonfiguration haben; die äußersten Elektronen werden dann am Ende angeheftet.
Alle Elektronen, die einen Atomkern in ihren jeweiligen Schalen umgeben, werden zusammenfassend als Elektronenwolke bezeichnet. Diese Wolke hat einen 5.000-fachen Durchmesser des Kerns. Da Elektronen im Vergleich zu Protonen und Neutronen extrem klein und leicht sind, ist die Wolke, in der sich die Elektronen aufhalten, größtenteils leerer Raum.