Il riempimento dei livelli energetici da parte degli elettroni segue il principio dell' Aufbau, ovvero gli elettroni occupano via via lo stato libero ad energia minore. Il principio di esclusione di Pauli dice che non possono esistere atomi che abbiano due elettroni con tutti e quattro i numeri quantici uguali. La regola di Hund dice che gli elettroni si disporranno in modo da occupare tutti i sottolivelli disponibili di un livello energetico. Gli orbitali sono divisi infatti in livelli che vanno da 1 a 7 e sottolivelli indicati dalle lettere s (2 elettroni), p (6 elettroni), d (10 elettroni), f (14 elettroni). Esiste un'apposita tabella che indica l'ordine di riempimento dei vari livelli e che ci viene in aiuto nel calcolo del diagramma elettronico di Lewis, ovvero nel calcolo dei livelli energetici.