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.