Nguyên lí Pau-li
Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron. Người ta biểu thị chiều tự quay khác nhau quanh trục riêng của hai electron bằng 2 mũi tên nhỏ : Một mũi tên có chiều đi lên, một mũi tên có chiều đi xuống. Trong một obitan đã có 2 electron, thì 2 electron đó gọi là electron ghép đôi. Khi obitan chỉ có một electron thì electron đó gọi là electron độc thân.
Cũng theo nguyên lí Pau-li, ta có thể biết được số electron tối đa trong một phân lớp. Phân lớp s chỉ có một obitan, vậy chỉ có tối đa 2 electron. Phân lớp p có 3 obitan nên có tối đa 6 electron, tương tự phân lớp d có tối đa 10 f có tối đa 14. Ta có thể biểu diễn số electron tối đa trong các phân lớp bằng các ô lượng tử như hình vẽ dưới
Còn Al phân có 1e độc thân