L'energia di un guscio elettronico aumenta all'aumentare del numero del guscio. Ciò significa che gli elettroni nei gusci superiori hanno più energia degli elettroni nei gusci inferiori. L'energia di un elettrone dipende anche dal sottolivello che occupa. I sottolivelli sono designati dalle lettere s, p, d e f e ciascun sottolivello ha un livello energetico diverso.
La disposizione degli elettroni nei livelli energetici è determinata dal principio di esclusione di Pauli, secondo il quale in un atomo non possono esistere due elettroni con lo stesso insieme di numeri quantici. Questo principio significa che ogni elettrone deve occupare il proprio livello energetico unico.
I livelli energetici degli elettroni svolgono un ruolo cruciale in molti aspetti della struttura e del comportamento atomico, inclusi i legami chimici, la spettroscopia e il magnetismo.