电子在核外是如何排布的？
“原子虽小，但仍能再分为原子核和电子”，这在20世纪初就已是人所共知的常识了。可是在原子中原子核的体积很小，仅占原子体积的几千万亿分之一，电子在核外如此浩瀚的空间内怎样地做着高速运动呢？这又是一个与化学密切相关的问题，也是认识元素性质规律必不可少的基本知识。
对于核外只有一个电子的氢原子，情况比较简单，基态时电子就处于能量最低、离核最近的轨道中。而在多电子原子中，由于核外电子的能量不同，它们运动的区域也就不同，是分层运动的，也叫核外电子的分层排布。而且电子在核外的排布还必须遵循三个原则：保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则。
在同一原子中，不可能有四个量子数完全相同的两个电子存在。也就是说每一个轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子，这就是保里不相容原理；
在不违背保里不相容原理的前提下，基态原子核外电子总是优先占据能量较低的轨道，只有当能量较低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道中，能量越低越稳定是自然界的一个普遍规律，称为能量最低原理；
所谓洪特规则是指当电子分布到能量相同的等价轨道时，总是尽可能以自旋相同的方向，单独占据能量相同的各个轨道，或者说在等价轨道中自旋相同的单电子越多，体系就越稳定，并且等价轨道全充满、半充满、全空的状态比较稳定。
那么，哪些轨道的能量较高，哪些轨道的能量较低呢?这就需要去进一步了解原子轨道的能级。
在多电子原子中，由于钻穿效应和屏蔽效应的影响，发生了简并能级的分裂和能级交错现象。为了便于记忆，把电子填入轨道的次序用下图中从上到下的箭头顺序所示。
图中，圆圈代表原子轨道，箭头所示的方向为电子填入轨道的次序。根据核外电子排布的原则和电子填入轨道的次序，就可以写出任一原子的电子结构式。例如，氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(上角的数字为该轨道所填充的电子数)。为了避免核外电子排布式书写过长，通常把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，并以稀有气体的元素符号外加方括号来表示，例如，铬原子的核外电子排布式可写为[Ar] 3d54s1。
但需要特别指明的是，随着原子序数的增大，核外电子数目的增多，以及原子中电子之间相互作用的复杂化，核外电子排布也有例外的情况，因此，对于某一具体元素原子的电子排布情况应以光谱实验的结果为准。