Elektroni so zelo majhni delci, poleg tega pa se gibljejo izjemno hitro, zato jih tudi z najsodobnejšimi mikroskopi ne moremo "videti". Prav tako ne moremo določiti njihovega natančnega položaja v elektronski ovojnici. Za elektron pa lahko izračunamo verjetnost nahajanja v določenem prostoru okoli jedra. Prostor, v katerem se s 95-odstotno verjetnostjo nahaja elektron, imenujemo atomska orbitala (običajno uporabljamo kar krajši izraz orbitala).
V vsaki orbitali sta lahko največ dva elektrona. Orbitale se razlikujejo po vrsti (obliki), velikosti in usmerjenosti (orientaciji) v prostoru. Poznamo s-orbitale, p-orbitale, d-orbitale in f-orbitale.
Najbolj preproste so s-orbitale, ki imajo kroglasto obliko. Najmanjša je 1s-orbitala, večja je 2s-orbitala, še večja je 3s-orbitala itn.
Bolj zapletene oblike so p-orbitale, ki se razlikujejo tudi v usmerjenosti v prostoru. Njihove smeri so pravokotno druga na drugo, označimo jih s črkami x, y in z. Tako poznamo px-, py- in pz-orbitale.
Medsebojni položaj vseh treh p-orbital je bolj pregleden, če slike posameznih orbital "združimo" v eni sliki.
Še bolj zapletene kot p-orbitale pa so d-orbitale in f-orbitale, a njihovih oblik ne bomo obravnavali.