Атомы каждого элемента содержат в своей электронной оболочке на один электрон больше, чем предыдущий элемент в периодической системе. Если известно расположение электронов в атомах предыдущего элемента, то проблема почти во всех случаях сводится к определению места этого последнего электрона. Подоболочки, а следовательно, и оболочки заселяются поочередно электронами сначала с низким уровнем энергии, затем с более высокой энергией. После заполнения электронной оболочки начинается заселение электронами следующей оболочки. Эта проблема не могла быть решена путем простого распространения соображений, лежащих в основе теории атома водорода Бора, на другие атомы. Она полностью была решена с помощью квантовой механики.