V kvantové mechanice, která vychází z představ L. de Broglieho o vlnových vlastnostech částic (viz část 1.3), je stav elektronu v atomu popsán Schrödingerovou rovnicí. Řešení této rovnice vede k závěru, že stacionární stavy jsou pouze ty, kterým odpovídá stojaté vlnění. Elektron se podle těchto představ vyskytuje ne na dráhách, ale v prostorových útvarech, které mohou mít různé tvary, vzniklé jako statistický výsledek z místa na místo rychlých přeskoků rozkmitaného stavu ve vakuu. Tyto kmity se skládají ve výsledné vlnění. Výsledné vlnění se může šířit v atomu jednak radiálně, jednak tangenciálně v uzavřených drahách kolem jádra, kdy se po obvodu střídavě vytváří kmitny a uzly. Tvar „oblaku“ elektronu, orbitalu, pak závisí na tom, kolik z celkového počtu vlnových délek stojatého vlnění je rozloženo po obvodu a kolik radiálně.