Tuttavia, il modello di Bohr presenta diverse limitazioni e non descrive accuratamente il comportamento degli elettroni in atomi e molecole più complessi. Secondo la moderna teoria atomica, che si basa sulla meccanica quantistica, gli elettroni non si muovono su orbite ben definite ma occupano regioni tridimensionali attorno al nucleo chiamate orbitali. Questi orbitali sono definiti da funzioni matematiche che descrivono la probabilità di trovare un elettrone in un dato punto dello spazio.
La forma e l'orientamento degli orbitali sono determinati dall'energia, dal momento angolare e dallo spin dell'elettrone. Ogni orbitale può contenere al massimo due elettroni con spin opposti, secondo il principio di esclusione di Pauli. Questa descrizione quantomeccanica del comportamento degli elettroni fornisce una comprensione più accurata e completa della struttura atomica e molecolare, dei legami chimici e delle proprietà della materia.
In sintesi, la principale differenza tra la posizione degli elettroni nel modello di Bohr e la moderna teoria atomica è che il modello di Bohr colloca gli elettroni in orbite circolari fisse, mentre la moderna meccanica quantistica descrive gli elettroni come occupanti orbitali tridimensionali definiti da distribuzioni di probabilità. Il modello quantomeccanico offre una comprensione più accurata e sofisticata del comportamento degli elettroni ed è essenziale per spiegare vari fenomeni atomici e chimici.