Les orbitales atomiques décrivent l'espace où l'électron a une forte probabilité de se situer.
Elle est définie à partir du nombre quantique secondaire l. 
      Pour l = 0, m = 0, 1 orbitale atomique s, forme sphérique 
 
   Pour l = 1, m = -1,0,+1, 3 orbitales atomique p: px, py, pz
 
      Pour l = 2, m = -2,-1,0,1,2 orbitales d 
     
        

La forme des orbitales atomiques est le résultat  mathématique de l'équation de Schroedinger
      
Ne pas confondre avec les orbitales moléculaires qui sont des combinaisons d'orbitales atomiques déterminées par la méthode CLAO (combinaison linéaire d'orbitales atomiques) Le nombre quantique de spin se définit comme le moment cinétique (ou moment angulaire) de l'électron. s=-1/2 ou ½ (2 sens de rotation de l'électron sur lui-même)
Fonction d'onde :
La fonction d'onde ψ est fonction de coordonnées dans l'espace qui permet de calculer la densité de  probabilité de l'électron  ψ ² dans  un espace déterminé.
ψ ² = dP/dV
dP:  probabilité de présence dans le volume dV 
La position de l'électron ne peut pas être déterminée avec exactitude, on peut uniquement calculer la propabilité qu'il soit présent dans un espace donné.