原子中的電子排列在能階、亞層和軌道中。電子排布描述了這種排列方式。它以一系列數字和字母表示：例如，1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 代表氪。數字表示主能階，字母表示亞層類型，上標表示該亞層中的電子數。

填滿軌道的規則很簡單。構造原理指出，電子優先填充能量最低的軌道。泡利不相容原理指出，每個軌道最多容納兩個自旋方向相反的電子。洪特規則指出，在同一亞層內，自旋方向相同的電子會先佔據不同的軌道，然後再配對。這些規則可以預測大多數元素的電子排布。

電子排布決定了元素的化學性質。同一族的元素具有相同的價電子排布，因此它們的性質也相似。鈉的3s軌道上有一個價電子，鉀的4s軌道上有一個價電子。它們都是鹼金屬，能與水劇烈反應。電子排布還能解釋原子半徑、電離能和電負性的週期性變化規律。

過渡金屬和一些較重的元素有例外。例如，鉻和銅的電子排布偏離了預測的順序，因為半充滿或全充滿的d亞層更穩定。這些例外情況對於理解過渡金屬的化學性質至關重要。