Σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή, ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να βρεθεί σε οποιαδήποτε απόσταση από τον πυρήνα και σε οποιαδήποτε κατεύθυνση σύμφωνα με το Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg. ο s τροχιά είναι μια περιοχή σφαιρικού σχήματος που περιγράφει όπου μπορεί να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο, μέσα σε ένα ορισμένο βαθμό πιθανότητας. Το σχήμα του τροχιακού εξαρτάται από το κβαντικούς αριθμούς που σχετίζονται με μια ενεργειακή κατάσταση. Όλες οι τροχιές έχουν l = m = 0, αλλά η τιμή του n μπορεί να ποικίλει.
Ενώ οι αριθμοί τροχιάς (π.χ., n = 1, 2, 3) υποδηλώνουν την ενεργειακή στάθμη ενός ηλεκτρονίου, τα γράμματα (s, p, d, f) περιγράφουν το τροχιακό σχήμα. Το τροχιακό είναι μια σφαίρα γύρω από τον ατομικό πυρήνα. Μέσα στη σφαίρα υπάρχουν κοχύλια στα οποία είναι πιθανότερο να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο ανά πάσα στιγμή. Η μικρότερη σφαίρα είναι 1s. Η τροχιά του 2s είναι μεγαλύτερη από 1 δευτερόλεπτα. η τροχιά του 3s είναι μεγαλύτερη από 2 δευτερόλεπτα.
Το πτερύγιο έχει σχήμα αλτήρα και είναι προσανατολισμένο σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Σε οποιοδήποτε επίπεδο ενέργειας, υπάρχουν τρία ισοδύναμα p τροχιακά που δείχνουν ορθά το ένα προς το άλλο (px, py, pz). Όπως και με το τροχιακό, το οριζόντιο περιγράφει μια περιοχή στο διάστημα γύρω από τον πυρήνα στον οποίο μπορεί να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο με την υψηλότερη πιθανότητα.