與核外電子排布規律有關。在原子核附近出現的機率較大的電子，可更多地避免其餘電子的遮蔽，受到核的較強的吸引而更靠近核，這種進入原子內部空間的作用叫做鑽穿效應。鑽穿作用與原子軌道的徑向分佈函式有關。l愈小的軌道徑向分佈函式的個數愈多，第一個峰鑽得愈深，離核愈近。2s比2p多一個離核較近的小峰，說明2s電子比2p電子鑽穿能力強，從而受到遮蔽較小，能量較2p低。在原子裡，原子核位於整個原子的中心，電子在核外繞核作高速運動，因為電子在離核不同的區域中運動，我們可以看作電子是在核外分層排布的。按核外電子排布的3條原則將所有原子的核外電子排布在該原子核的周圍，發現核外電子排布遵守下列規律：原子核外的電子儘可能分佈在能量較低的電子層上（離核較近）；若電子層數是n，這層的電子數目最多是2*（n^2）個。無論是第幾層，如果作為最外電子層時，那麼這層的電子數不能超過8個，如果作為倒數第二層（次外層），那麼這層的電子數便不能超過18個。這一結果決定了元素原子核外電子排布的週期性變化規律，按最外層電子排布相同進行歸類，將週期表中同一列的元素劃分為一族；按核外電子排布的週期性變化來進行劃分週期。擴充套件資料稀有氣體原子一般不易於其他物質發生化學反應，它們的原子最外層有8個（氦為2個）電子，這樣的結構被認為是穩定結構。金屬原子的最外層電子數一般小於4，在化學反應中易失去最外層電子，使次外層成為最外層，從而達到穩定結構。此時該微粒帶正電，形成陽離子。非金屬原子的最外層電子數一般大於4，在化學反應中容易得到電子，使最外層達到穩定結構。此時該微粒帶負電，形成陰離子。 電子並不會憑空產生或消失，比如鈉原子容易失去1個電子，此時若剛好遇到願意得到一個電子的氯原子，透過電子的得失，鈉離子和氯離子相互作用，形成了新物質氯化鈉（NaCl）。它是食鹽的主要成分。除氯化鈉外，氧化鎂（MgO）、氯化鉀（KCl）等很多物質都是由離子構成的，離子也是構成物質的一種基本粒子。