sa zistilo, že elektrón má dualistickú povahu - správa sa ako častica,ale aj ako vlnenie.Prišiel na to L.De broglie - vlnová mechanika,z ktorej vyplýva,že posledný model, ktorý platí je vlnovomechanický model atómu vodíka.
Základnou myšlienkou vlnovej mechaniky je, že nemôžeme presne povedať, kde sa elektrón nachádza a ktorým smerom sa bude v danom okamihu pohybovať, čím presnejšie stanovíme polohu častice, tým menej presne rýchlosť a naopak - princíp neurčitosti(Heisenberg):
- hovoríme, že elektrón sa v danom okamihu bude vyskytovať v danom objeme priestoru,ktorý vlnová mechanika charakterizuje ako vlnovú funkciu psí, čo je funkcia priestorových súradníc x,y,z - v každom bode priestoru určenom x,y,z má určitú hodnotu - atómový orbitál.

Na znázornenie rozloženia pravdepodobnosti výskytu elektrónov(elektrónovej hustoty) používame hustejšie bodkovanie - väčšia pravdepodobnosť výskytu.
Spojením miest s rovnakou elektrónovou hustotou získame hraničnú plochu, ktorá vymedzuje priestor s vysokou pravdepodobnosťou výskytu elektrónov(99%) - atómový orbitál.
Uzlová plocha - pravdepodobnosť výskytu elektrónov je nulová.
Podľa tvaru hraničnej plochy poznáme orbitály s,p,d,f.
Každý atómový orbitál je jednoznačne určený hlavným, vedľajším a magnetickým kvantovým číslom.