Per descrivere atomi e molecole bisogna aiutarsi con dei modelli, che non vanno presi come degli ingrandimenti di atomi e molecole, ma come rappresentazioni grafiche di formulazioni matematiche, poiché le strutture reali restano per lo più ignote. Niels Bohr, nel 1913, affermò che gli elettroni, considerati come cariche elettriche puntiformi, ruotano intorno al nucleo e possono trovarsi su orbite di forme e dimensioni costanti. Ogni orbita si trova ad una certa distanza dal nucleo e a ciascuna di esse corrisponde un valore di energia. Tale modello è detto anche a gusci o livelli, poiché ogni elettrone è costretto a muoversi in strati concentrici intorno al nucleo.
