Τα ηλεκτρόνια δεν κινούνται τυχαία γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου, αλλά οργανώνονται σε συγκεκριμένες «στιβάδες» ή «ενεργειακά επίπεδα». Αυτές οι στιβάδες μπορούν να παρομοιαστούν με ομόκεντρους κύκλους ή τροχιές γύρω από τον πυρήνα, όπου κάθε στιβάδα αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο ενεργειακό επίπεδο. Όσο πιο μακριά βρίσκεται μια στιβάδα από τον πυρήνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια των ηλεκτρονίων που φιλοξενεί.
Οι στιβάδες αριθμούνται ξεκινώντας από τον πυρήνα προς τα έξω με τους αριθμούς 1, 2, 3, 4, ... ή συμβολίζονται με τα γράμματα K, L, M, N, ... αντίστοιχα. Η στιβάδα K (ή 1) είναι η πιο κοντινή στον πυρήνα και έχει τη χαμηλότερη ενέργεια, ενώ η στιβάδα L (ή 2) είναι η επόμενη, και ούτω καθεξής.
Κάθε στιβάδα μπορεί να φιλοξενήσει έναν μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων, ο οποίος υπολογίζεται με τον τύπο 2n², όπου 'n' είναι ο αύξων αριθμός της στιβάδας.
* Για την 1η στιβάδα (K, n=1): Μέγιστα 2 * (1)² = 2 ηλεκτρόνια.
* Για την 2η στιβάδα (L, n=2): Μέγιστα 2 * (2)² = 8 ηλεκτρόνια.
* Για την 3η στιβάδα (M, n=3): Μέγιστα 2 * (3)² = 18 ηλεκτρόνια.
* Για την 4η στιβάδα (N, n=4): Μέγιστα 2 * (4)² = 32 ηλεκτρόνια.
Η κατανομή των ηλεκτρονίων γίνεται ξεκινώντας από τις εσωτερικές στιβάδες προς τις εξωτερικές, γεμίζοντας πρώτα τις στιβάδες χαμηλότερης ενέργειας. Μόνο όταν μια εσωτερική στιβάδα έχει συμπληρωθεί με τον μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων της, τότε αρχίζουν να τοποθετούνται ηλεκτρόνια στην επόμενη, εξωτερική στιβάδα. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η εξωτερική στιβάδα ενός ατόμου δεν μπορεί να έχει ποτέ περισσότερα από 8 ηλεκτρόνια (κανόνας της οκτάδας), εκτός από την περίπτωση της πρώτης στιβάδας που συμπληρώνεται με 2 ηλεκτρόνια.
