Un atome est composé d'un noyau (les protons et les neutrons) et d'électrons qui « gravitent » autour. Ces électrons vont occuper des zones autour du noyau qui sont appelées couches électroniques. Ces couches ont pour caractéristiques d'avoir chacune un nombre défini d'électrons. Lorsqu'une couche est remplie, elle est saturée. Le nombre de couches électroniques croît avec le numéro atomique (Z). La notion de couche électronique correspond physiquement à l'énergie des électrons de la couche. En d'autres termes, deux électrons sur une même couche ont besoin de la même énergie pour se faire éjecter de l'atome. (En fait c'est une approximation, puisqu'une couche se divise en sous-couches qui diffèrent par leur moment cinétique orbital). Les couches électroniques sont symbolisées par des lettres, suivant l'alphabet de façon croissante à partir de la lettre K, en partant de la plus proche du noyau à la plus éloignée. Il existe une formule pour connaitre la capacité d'une couche : si n est le numéro d'ordre de la couche visée (, ), le nombre d'électrons qu'elle peut contenir jusqu'à saturation est 2n (principe de pauli). La couche électronique ne doit pas être confondue avec la période. En effet, une période est une ligne dans la classification périodique des éléments. Lorsque l'on cherche un élément dans la classification périodique, sa période (le numéro de la ligne) donne le nombre de couches électronique (ex : l'hydrogène est sur la période 1, les électrons de l'hydrogène se répartissent donc sur une seule couche électronique à l'état fondamental, l'uranium est sur la 7 période (famille des actinides), les électrons de l'uranium se répartissent donc sur 7 couches électroniques à l'état fondamental). La formule pour trouver le nombre maximum d'électrons est 2n. Mais à partir de la 4 période, il existe de nombreuses règles.