Die Idee der Elektronenhülle wurde von Niels Bohr in seinem Atommodell von 1913 entwickelt, das Elektronen in stabile Bahnen um den Kern bringt. Das Bohr-Modell war eine Modifikation des Rutherford-Modells, das erforderte nicht, dass sich Elektronen in Bahnen fester Größe und Energie bewegen.
Im Bohr-Modell hängt die Energie jeder Elektronenschale von der Schalengröße ab, wobei größere Schalen mehr Energie enthalten. Wenn sich Elektronen von einer Schale zur anderen bewegen, absorbieren oder emittieren sie Energie in Form von Strahlung.
Die äußerste Elektronenhülle eines Atoms wird Valenzschale genannt. Die Elektronen in dieser Schale, Valenzelektronen genannt, sind die Primärteilchen, die an chemischen Reaktionen beteiligt sind. Valenzelektronen zwischen Atomen interagieren miteinander, um chemische Bindungen zu bilden.