Bármely adott pillanatban egy elektron megtalálható a sejtmagtól bármilyen távolságra és bármely irányban a Heisenbergi bizonytalanság elve. Az orbitális egy gömb alakú régió, amely egy valószínűségi fokon belül leírja, hol található egy elektron. A pálya alakja függ a kvantumszámok társítva egy energiaállapothoz. Az összes s pálya l = m = 0, de n értéke változhat.
Míg az orbitális számok (például n = 1, 2, 3) jelzik az elektron energiaszintjét, a betűk (s, p, d, f) a körforgás alakját írják le. Az orbitális gömb az atommag körül helyezkedik el. A gömbön belül vannak olyan héjak, amelyekben egy adott időpontban valószínűleg egy elektron található. A legkisebb gömb 1s. A 2s pálya nagyobb, mint 1 s; a 3s-os keringési sebesség nagyobb, mint 2s.
A p orbitál súlypont alakú, és egy adott irányba van orientálva. Bármely energiaszinten három ekvivalens p pálya van, amelyek derékszögben mutatnak egymással (px, py, pz). Az orbitálishoz hasonlóan a p orbitális egy olyan helyet ír le a űrben, amely a mag körül helyezkedik el, ahol egy elektron megtalálható a legnagyobb valószínűséggel.