原子の電子は、エネルギー準位、副準位、軌道に配置されています。電子配置はその配置を表します。電子配置は、数字と文字の羅列で表されます。例えば、1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 はクリプトンです。数字は主エネルギー準位、文字は副準位の種類、上付き文字はその副準位にある電子の数を表します。

軌道への電子の充填に関する規則は単純明快です。アウフバウの原理によれば、電子はまずエネルギーの低い軌道から充填されます。パウリの排他原理によれば、各軌道には最大で2個の反対スピンを持つ電子が収容されます。フントの規則によれば、副殻内では、電子はペアになる前に、それぞれ異なるスピンを持つ別々の軌道を占有します。これらの規則は、ほとんどの元素の電子配置を予測します。

電子配置は化学的性質を決定します。同じ族の元素は同じ価電子配置を持つため、同様の挙動を示します。ナトリウムは3s軌道に1つの価電子を持ち、カリウムは4s軌道に1つの価電子を持ちます。どちらもアルカリ金属であり、水と激しく反応します。電子配置は、原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度の周期的な傾向も説明します。

遷移金属や一部の重元素では、規則に例外が生じる。例えば、クロムや銅は、半満殻または完全満殻のd軌道の方が安定であるため、予測される順序とは異なる電子配置をとる。これらの例外は、遷移金属の化学を理解する上で重要である。