Model mekanika kuantum yang dikembangkan oleh Erwin Schrödinger yang dikenal dengan persamaan gelombang Schrödinger merepresentasikan perilaku elektron di sekitar inti atom. Persamaan ini diberikan untuk atom satu elektron, menunjukkan hubungan antara fungsi gelombang electron (Ψ), energi total (E) dan potensial sistem (V).

Persamaan turunan kedua kedua fungsi gelombang di sepanjang setiap koordinat Cartesian x, y, dan z, yaitu:

Persamaan gelombang Schrödinger ini akan memiliki makna jika Ψ dikuadratkan (Ψ²). Ψ² merupakan probabilitas menemukan elektron di titik mana pun di sekitar inti. Akan terdapat sejumlah solusi untuk persamaan gelombang. Setiap solusi menggambarkan orbital yang berbeda dan distribusi probabilitas yang berbeda untuk elektron dalam orbital tersebut. Setiap orbital ini didefinisikan secara unik oleh satu set tiga bilangan bulat, yaitu: n, l, dan m. Ketiga bilangan bulat ini merupakan set bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), azimuth (ℓ), dan magnetik (m).