Elektronen bevinden zich op de schillen van een atoom vanwege de aantrekkelijke elektrostatische krachten tussen de negatief geladen elektronen en de positief geladen atoomkern. Volgens het atoommodel van Rutherford bestaat een atoom uit een kleine kern omgeven door een veel groter volume aan ruimte waar de elektronen zich bevinden. De verdeling van elektronen in een atoom wordt bepaald door hun kwantummechanische eigenschappen, in het bijzonder hun dualiteit tussen golven en deeltjes.

Elk elektron in een atoom neemt een specifiek energieniveau of elektronenschil in beslag. De schillen zijn concentrisch rond de kern gerangschikt, waarbij de binnenste schil het dichtst bij de kern ligt en de buitenste schil het verst verwijderd is. Het energieniveau neemt toe naarmate de afstand tot de kern groter wordt. Elektronen kunnen alleen discrete energieniveaus bezetten, en de toegestane energieniveaus worden bepaald door de kwantumgetallen die verband houden met elektronenorbitalen.

Het belangrijkste kwantumgetal (n) bepaalt de hoofdenergieschil die een elektron inneemt, waarbij n =1 overeenkomt met de binnenste schil, n =2 met de tweede schil, enzovoort. Het kwantumgetal van het impulsmoment (l) bepaalt de vorm van de elektronenorbitaal binnen een bepaalde schil. Elke hoofdenergieschil kan meerdere subschillen hebben met verschillende kwantumgetallen van het impulsmoment. Het magnetische kwantumgetal (ml) beschrijft de oriëntatie van de elektronenorbitaal in de ruimte. Ten slotte specificeert het spinkwantumgetal (ms) de twee mogelijke spintoestanden van een elektron.

Samenvattend bevinden elektronen zich op de schillen van een atoom vanwege de elektrostatische krachten tussen elektronen en de kern. Hun verdeling wordt bepaald door de kwantummechanica, waarbij elektronen afzonderlijke energieniveaus bezetten en orbitalen die worden bepaald door kwantumgetallen. Deze schaalstructuur speelt een cruciale rol bij het bepalen van de chemische eigenschappen en het gedrag van atomen en moleculen.