ชั้นพลังงานหลัก(Shell)มี 7 ชั้น ตั้งแต่ n1 ถึง n7  ชั้นพลังงานย่อย (Sub Shell)  แบ่งเป็น s , p , d , f

จะอยู่ตามชั้นพลังงานหลัก ซึ่งชั้นพลังงานหลัก (Shell) แต่ละชั้นจะมีจำนวนชั้นพลังงานย่อย (Sub Shell)  ไม่เท่ากัน ดังรูปที่ 2  ในชั้นพลังงานย่อย จะมี ขอบเขตที่สามารถพบอิเล็กตรอน อนุภาคใดอนุภาคหนึ่ง ในเวลาใดเวลาหนึ่งเรียกว่าออร์บิทัล (orbital) ซึ่งในแต่ละออร์บิทัลมีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 ตัว

พลังงานย่อย S มี 1 ออร์บิทัล มีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 ตัว

พลังงานย่อย p มี 3 ออร์บิทัล มีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 6 ตัว

พลังงานย่อย d มี 5 ออร์บิทัล มีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 10 ตัว

พลังงานย่อย f มี 7 ออร์บิทัล มีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 14 ตัว 

โดยการจัดเรียงอิเลคตรอน จะเริ่มบรรจุอิเล็กตรอนจากชั้นที่ 1 จนเต็ม ออร์บิทัล ตามลูกศรดังรูป เมื่อ บรรจุอิเล็กตรอนเต็มออบิทัลตามลูกศรเส้นบนสุดแล้วให้บรรจุอิเล็กตรอนตามเส้นลูกศรที่ถัดลงมาเรื่อยๆจนบรรจุอิเล็กตรอนของอะตอมได้ครบทั้งหมดและการระบุอิเล็กตรอนในชั้นพลังงานย่อยจะตามรูปที่ 3 นี้

ตัวอย่างเช่น  Sc มีอิเล็กตรอน 21ตัว จัดเรียงได้ 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2 , 3p6 , 4s2 , 3d1

ดังนั้น Sc จะอยู่ในตารางธาตุ ตำแหน่ง 3d1 ของตารางธาตุ

และ  Sc  มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับชั้นพลังงานหลักเป็น  2,8,9,2 (เป็นธาตุในคาบที่ 4)

มาจาก  ชั้นที่ 1มี 1s2 =2 , ชั้นที่ 2 มี  2s2 + 2p6  =8 , ชั้นที่ 3 มี  3s2 + 3p6 +3d1 = 9 ,  ชั้นที่ 4 มี  4s2 =2