Nel 1913, ha proposto il modello Bohr dell'atomo. Questo modello lo affermava:
* Gli elettroni orbitano il nucleo in percorsi circolari specifici chiamati livelli di energia o shells .
* Ogni livello di energia ha un'energia fissa ad essa associata.
* Gli elettroni possono saltare tra i livelli di energia assorbendo o emettendo fotoni di luce.
Questo modello, sebbene non del tutto accurato, è stato un grande passo avanti nella comprensione della struttura atomica e ha gettato le basi per modelli successivi e sofisticati.