電子原子核外電子的排布應遵循以下三個原理：
①能量最低原理：核外電子總是首先占據(jù)能量最低的軌道.按照近似能級圖,電子由低到高進入軌道的順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p.因能級交錯,其中E4s>E3d,電子先排滿4s后再進入3d.例如：鈧元素核外21個電子依次填充的軌道為1s22s22p63s23p64s23d1.
②保里不相容原理：在同一原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子,即同一個原子中的電子描述其運動狀態(tài)的四個方面不可能完全相同.在同一軌道上的電子必須自旋方向相反,每個軌道只能容納2個電子.根據(jù)保里不相容原理,各電子層最多容納的電子總數(shù)為2n2.周期表中各周期含有元素的數(shù)目以及填充的能級如下：
周期數(shù)
元素數(shù)
所填充的能級
一
2
1s
二
8
2s、2p
三
8
3s、3p
四
18
4s、3d、4p
五
18
5s、4d、5p
六
32
6s、4f、5d、6p
七（未填滿）
32（理論預測）
7s、5f、6d、7p（理論預測）
③洪特規(guī)則：電子進入同一亞層的各個軌道(也稱等價軌道)時,總是盡先分占不同軌道而且自旋方向相同.例如氮原子核外電子排布的軌道表示式為：
N原子的價電子中有3個未成對電子,這與N原子的成鍵情況和化合物的組成結構有密切的關系.洪特還指出等價軌道上的電子排布處于以下狀態(tài)比較穩(wěn)定：a.全充滿（p6、d10、f14）、b.半充滿（p3、d5、f7）、c.全空（p0、d0,f0）.這是由原子核外電子排列的所遵循的能量最低原理決定的.在各層中,離原子核遠,電子的能量越大,電子都首先排滿能量低的運行軌道,這樣排列到到最外層時,能量最低的軌道只有八個,如果電子多于八個,還有比此能量要求低的軌道（同一層也因軌道不同而能量不同）可以排布電子.因此,就造成了最外層電子最多只能有八個.
若最外層是第n層,次外層就是第(n－1)層.由于E(n-1)f＞E(n+1)s＞Enp,在第(n＋1)層出現(xiàn)前,次外層只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有電子,這三個亞層共有9個軌道,最多可容納18個電子,因此次外層電子數(shù)不超過18個.例如,原子最外層是第五層,次外層就是第四層,由于E4f＞E6s＞E5p,當?shù)诹鶎映霈F(xiàn)之前,次外層(第四層)只有在4s、4p和4d軌道上有電子,這三個亞層共有9個軌道,最多可容納18個電子,也就是次外層不超過18個電子.
擁有7層電子的元素,在元素周期表第7周期