壳层模型是模拟原子内结构的结构模型。原子内带正电的密实部分集中于一个很小的核，带负电的电子分布于核外，中性原子的核外电子数等于原子序数Z。Z个电子在核外如何分布是物理学和化学感兴趣的问题。按照量子力学，原子内的电子可处于各种可能的定态，电子的运动状态由n、l、ml、ms，四个量子数描述。这四个量子数的取值规则是主量子数取正整数1、2、3、4、5…；对于每个n，角量子数l可取0、1、2、…n－1，共n个值；对于每个l，磁量子数m可取0，±1，±2，±3......±l，共2l+1个值，自旋磁量子数ms取1/2或-1/2。具有相同主量子数n的电子构成一个壳层，相同n按不同l又分为若干个支壳层，对应于l=0、1、2、…的支壳层分别用s、p、d、t表示。原子核外电子的排布遵从两条规律：①泡利不相容原理。原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数。由此可确定原子内每个支壳层可容纳的电子数为2l+1个，每个壳层可容纳的电子数为2n2个，对于第1、2、3、4等壳层可容纳的电子数分别为2、8、18、32、50、72。②能量最低原理。