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电子在原子核外的运动状态是相当复杂的，必须由它所处的电子层、电子亚层、电子云的空间伸展方向和自旋状态四个方面来决定。因此，当我们要说明一个电子的运动状态时，必须同时指明它是属于哪一个电子层，哪一个电子亚层，它的电子云是哪一种空间伸展方向，它是哪一种自旋状态。

1、电子层所表示的物理意义有：

①表示电子离原子核平均距离的大小，通俗的讲就是离原子核的远近。

电子层数越少，表示电子离核越近；反之，电子离核越远。由于电子的运动没有固定的轨道，它可能时而离核近点，时而又离核远点。因此只能讲平均距离。

②表示电子能量的大小。

离原子核越近的电子层的电子的能量越低；反之，电子的能量越高。

在多电子的原子里，到目前为止只发现了7个电子层。这7层的符号、能量的高低和离核的远近，由下列图示表示：

2、电子亚层所表示的物理意义有：

①不同电子亚层的电子云的形状不同，如s亚层的电子云是以原子核为中心的对称球形，p亚层的电子云是纺锤形，d电子云和f电子云形状比较复杂，在此就不介绍了。

②同一电子层的不同电子亚层的电子能量也还有些差别，电子云的形状越复杂，能量就越高。同一电子层各电子亚层的能量按s、p、d、f的次序递增，即s＜p＜d＜f。

每一电子层所包括亚层数目，在1——4层中与电子层数相同，即

在现已发现的原子里，一个电子层中最多只有四个亚层，也就是说O层、P层、Q层也均含四个亚层。

3、电子云的伸展方向

电子云不仅具有确定的形状，而且在空间有一定的伸展方向。s电子云是球形对称的，在空间各个方向上的伸展程度相同，故无方向性，只有一种状态；p电子云在空间对称于X、Y、Z轴，可以有三种互相垂直的伸展方向；d电子云有五种伸展方向；f电子云有七种伸展方向。

把在一定电子层上，具有一定形状和一定伸展方向的电子云所占据的空间称为一个“轨道”。“轨道”这个名词是借用的，不是电子运动的轨迹，而是电子运动占据的空间、出现的范围。例如p亚层中纺锤形的p电子云在空间有三种互相垂直的伸展方向，p亚层就有三个轨道。s，p，d，f各亚层的轨道数分别为1、3、5、7个。而每个电子层可能有的最多轨道数应为n2个（n表示电子层序数）。

4、电子的自旋

电子不仅在核外空间不停地绕核运动，而且还作自旋运动。电子自旋有两种状态，常用顺时针及反时针方向表示两种不同的自旋状态。