Vienu no svarīgākajām vietām mūsdienu pasaules zinātniskajā uztverē ieņem tā sauktā kvantu teorija. Tas ir balstīts uz pozīciju, ka elektronā slēpto enerģiju var aprēķināt, jo tā vērtība var iegūt tikai noteiktas vērtības. Tajā pašā laikā šī lietu stāvokļa svarīgākās sekas ir secinājums, ka elektrona stāvokli vienā vai otrā brīdī var raksturot ar kvantitatīvo rādītāju kopu - kvantu skaitļiem.
Šajā teorijā galvenais kvantu skaitlis ir ārkārtīgi svarīgs. Šo terminu mūsdienu fizikā parasti sauc par kvantitatīvo rādītāju, saskaņā ar kuru noteiktais elektrona stāvoklis tiek attiecināts uz noteiktu enerģijas līmeni. Enerģijas līmenis savukārt ir orbitāļu kopums, starp kurām enerģijas vērtības atšķirība ir ārkārtīgi nenozīmīga.
Kā izriet no šī noteikuma, galvenais kvantu skaitlis var būt vienāds ar kādu no pozitīvajiem naturālajiem skaitļiem. Šajā gadījumā fundamentāli svarīgs ir cits fakts. Galu galā elektronu pārejas gadījumā uz citu enerģijas līmeni galvenais kvantu skaitlis bez kļūmēm mainīs savu vērtību.nozīmē. Šeit diezgan pareizi ir vilkt paralēli ar Nīlsa Bora modeli, kur elementārdaļiņa pāriet no vienas orbītas uz otru, kā rezultātā tiek atbrīvots vai absorbēts noteikts enerģijas daudzums.
Galvenais kvantu skaitlis ir vistiešāk saistīts ar orbitālo kvantu skaitli. Lieta tāda, ka jebkurš enerģijas līmenis pēc būtības ir neviendabīgs un ietver vairākas orbitāles vienlaikus. Tie, kuriem ir vienāda enerģētiskā vērtība, veido atsevišķu apakšlīmeni. Lai noskaidrotu, kuram apakšlīmenim pieder šī vai cita orbitāle, tiek izmantots jēdziens "orbitālais kvantu skaitlis". Lai to aprēķinātu, no galvenā kvantu skaitļa ir jāatņem viens. Tad visi naturālie skaitļi no nulles līdz šim indikatoram veidos orbitālo kvantu skaitli.
Šīs kvantitatīvās pazīmes svarīgākā funkcija ir tā, ka tā ne tikai korelē elektronu ar vienu vai otru apakšlīmeni, bet arī raksturo dotās elementārdaļiņas kustības trajektoriju. Līdz ar to, starp citu, arī no skolas ķīmijas kursa zināmo orbitāļu burtu apzīmējums: s, d, p, g, f.
Vēl viena svarīga elektrona stāvokļa īpašība ir magnētiskais kvantu skaitlis. Tās galvenā fiziskā nozīme ir raksturot leņķiskā impulsa projekciju attiecībā pret virzienu, kas sakrīt ar magnētiskā lauka virzienu. Citiem vārdiem sakot, tānepieciešams, lai atšķirtu elektronus, kas aizņem orbitāles, kuru kvantu skaits ir vienāds.
Magnētiskais kvantu skaitlis var mainīties robežās 2l+1, kur l ir orbitālā kvantu skaitļa kvantitatīvs raksturlielums. Turklāt tiek izdalīts arī magnētiskais griešanās skaitlis, kas nepieciešams, lai raksturotu elementārdaļiņas kvantu īpašību tās tīrā veidā. Griešanās nav nekas cits kā impulsa moments, ko var salīdzināt ar elektrona rotāciju ap savu iedomāto asi.
