På ethvert givet tidspunkt kan et elektron findes i enhver afstand fra kernen og i en hvilken som helst retning i henhold til Heisenberg-usikkerhedsprincip. Det s kredsløb er et sfærisk-formet område, der beskriver hvor et elektron kan findes inden for en vis sandsynlighedsgrad. Formen på orbitalen afhænger af kvanttal forbundet med en energitilstand. Alle s orbitaler har l = m = 0, men værdien af n kan variere.
Mens orbitale tal (f.eks. N = 1, 2, 3) indikerer energiniveauet for et elektron, beskriver bogstaverne (s, p, d, f) orbitalformen. Orbitalen er en sfære omkring atomkernen. Inden for sfæren er der skaller, hvori et elektron mere sandsynligt findes på et givet tidspunkt. Den mindste sfære er 1s. 2'ernes orbital er større end 1s; 3'erne orbital er større end 2'erne.
Orbitalen har en dumbellform og er orienteret i en bestemt retning. På et hvilket som helst energiniveau er der tre ækvivalente p orbitaler, der peger i vinkel på hinanden (px, py, pz). Som med orbitalen beskriver p orbitalen et område i rummet omkring kernen, i hvilket et elektron kan findes med den største sandsynlighed.