El modelo atómico actual abandona la idea de electrones girando como planetas en órbitas fijas. Afirma que es imposible conocer el punto exacto donde está un electrón, porque se comporta a la vez como partícula y como onda. Solo podemos calcular la zona del espacio donde es más probable encontrarlo, llamada orbital.

Este modelo se sostiene en tres ideas fundamentales. La dualidad onda-partícula de De Broglie, el principio de incertidumbre de Heisenberg y la ecuación de Schrödinger. Juntas explican por qué hablamos de probabilidad y no de trayectorias exactas. La solución de la ecuación, la función de onda ψ, y su cuadrado |ψ|² nos dan el mapa de probabilidad del electrón.

Según este modelo, el núcleo con protones y neutrones sigue en el centro. Los electrones se organizan en niveles de energía n y en subniveles l, que definen el tamaño y la forma de los orbitales. Cada electrón se identifica con cuatro números cuánticos: n, l, m y s, que indican nivel, forma, orientación y giro.