Elektroner tenderar att sätta sig i det lägsta energitillstånd som är tillgängligt för dem. Det betyder att de kommer att uppta orbitaler som ligger närmast kärnan och har lägst energi. I en atom är elektronerna ordnade i skal, där varje skal innehåller ett visst antal orbitaler. Det första skalet, närmast kärnan, innehåller två orbitaler, medan det andra skalet innehåller åtta orbitaler, och så vidare. Elektroner fyller dessa orbitaler på ett sätt som minimerar atomens totala energi.