원자의 전자들은 에너지 준위, 부준위, 그리고 오비탈에 배열되어 있습니다. 전자 배치는 이러한 배열을 나타내는 것으로, 숫자와 문자의 조합으로 표현됩니다. 예를 들어, 1s² 2s² 2p⁶, 3s² 3p⁶, 4s² 3d¹⁰ 4p⁶는 크립톤의 전자 배치입니다. 숫자는 주 에너지 준위를 나타내고, 문자는 부준위의 종류를 나타냅니다. 위첨자는 해당 부준위에 있는 전자의 개수를 나타냅니다.

오비탈을 채우는 규칙은 간단합니다. 아우프바우 원리는 전자가 가장 낮은 에너지 오비탈부터 채운다는 것을 말합니다. 파울리 배타 원리는 각 오비탈에는 최대 두 개의 전자만 들어갈 수 있으며, 이들의 스핀 방향은 서로 반대라는 것을 나타냅니다. 훈트 규칙은 같은 부껍질 내에서 전자는 먼저 스핀 방향이 같은 서로 다른 오비탈을 차지한 후 짝을 이룬다는 것을 보여줍니다. 이러한 규칙들은 대부분의 원소의 전자 배치를 예측할 수 있게 해줍니다.

전자 배치는 화학적 성질을 결정합니다. 같은 족에 속하는 원소들은 동일한 원자가 전자 배치를 가지므로 비슷한 성질을 나타냅니다. 나트륨은 3s 오비탈에 원자가 전자 하나를 가지고 있고, 칼륨은 4s 오비탈에 원자가 전자 하나를 가지고 있습니다. 둘 다 알칼리 금속으로, 물과 격렬하게 반응합니다. 전자 배치는 또한 원자 반지름, 이온화 ​​에너지, 전기음성도의 주기적 경향을 설명해 줍니다.

전이 금속과 일부 무거운 원소에서는 규칙의 예외가 나타납니다. 예를 들어 크롬과 구리는 d 부껍질이 반쯤 채워지거나 완전히 채워진 상태가 더 안정적이기 때문에 예측된 순서와 다른 전자 배치를 갖습니다. 이러한 예외는 전이 금속의 화학적 성질을 이해하는 데 중요합니다.