การจัดเรียงอิเล็กตรอนมักหมายถึงการจัดเรียงของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสของอะตอมในสถานะพื้นซึ่งเป็นสถานะที่อิเล็กตรอนทุกอะตอมอยู่ในระดับพลังงานที่ต่ำที่สุด ระดับพลังงานที่แตกต่างกันของอิเล็กตรอนมักถูกอ้างถึงว่าเป็นเปลือกรอบนิวเคลียสของอะตอม แต่ละเชลล์ถูกกำหนดโดยจำนวนเต็มเริ่มต้นด้วย 1 ยิ่งจำนวนของเชลล์สูงเท่าไหร่ระยะห่างจากนิวเคลียสของอะตอมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อิเล็กตรอนในแต่ละเปลือกมีอยู่ในภูมิภาคที่เรียกว่า orbitals หรือ subshells ที่กำหนด s, p, d และ f
แต่ละเปลือกอิเล็กตรอนสามารถครอบครองได้ไม่เกิน 2n 2 อิเล็กตรอนซึ่ง "n" หมายถึงหมายเลขเปลือก เปลือกแรกซึ่งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสมากที่สุดจะประกอบด้วยอิเล็กตรอนเพียงสองตัวเท่านั้นคือแปดอิเล็กตรอนที่สอง 18 ที่สามและต่อไปเรื่อย ๆ ภายในเปลือกแต่ละวงจะมีอิเล็กตรอนไม่เกินสองตัว
ทุกเชลล์มีวงโคจรชนิดเดียวกันที่พบในเปลือกก่อนหน้าและวงโคจรชนิดใหม่เช่นกัน เปลือกแรกมีเพียง s วงโคจร แต่เปลือกที่สองมีวงโคจร s และวงโคจรสาม p; แต่ละวงโคจร p เหล่านี้สามารถจับสองอิเล็กตรอนดังนั้นวงโคจร p รวมกันภายในเปลือกสามารถถือได้ถึงหกอิเล็กตรอน เปลือกที่สามนั้นมีวงโคจร s วงโคจรสามวงและวงโคจรห้าวง เจ็ดวงโคจร f แรกเกิดขึ้นในเปลือกที่สี่ซึ่งยังถือวง s สามวงโคจร p และวงโคจรห้า d วงโคจรที่อยู่เหนือวงโคจร f มีอยู่ แต่ไม่ค่อยมีการพูดถึง
แผนภูมิการกำหนดค่าอิเล็กตรอนแสดงลำดับที่เติม orbitals ภายในเปลือกหอย ตัวอย่างเช่นการกำหนดค่าอิเล็กตรอนสำหรับองค์ประกอบโซเดียมคือ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ซึ่งหมายความว่าพบอิเล็กตรอน 11 ของโซเดียมในเปลือกอิเล็กตรอนที่หนึ่งสองและสาม s วงโคจรของเปลือกที่หนึ่งและที่สองแต่ละอันมีอิเล็กตรอนสองตัวและวงโคจรที่สองนั้นมีอิเล็กตรอนหกตัว การโคจรของเปลือกที่สามมีเพียงอิเล็กตรอนเดียว วงโคจรสามวงและวงโคจรห้าวงนั้นว่างเปล่า
เมื่อเขียนสัญกรณ์การกำหนดค่าอิเล็กตรอนตัวยกบนตัวอักษรที่ระบุประเภทของการโคจรไม่สามารถสูงกว่าจำนวนสูงสุดของอิเล็กตรอนที่สามารถครอบครองวงนั้นได้ ตัวยกสำหรับ s, p, d และ f จะไม่สูงกว่า 2, 6, 10 และ 14 ตามลำดับ
เปลือกพลังงานและวงโคจรที่ต่ำกว่าจะถูกเติมเต็มก่อนที่จะมีระดับพลังงานที่สูงขึ้น สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าจะมีการเติมกระสุนหนึ่งนัดก่อนที่อิเล็กตรอนจะเริ่มครอบครองเปลือกถัดไป แผนภูมิการกำหนดค่าแสดงให้เห็นว่า 4s วงโคจรจะถูกครอบครองก่อนวงโคจร 3 มิติ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเมื่อจำนวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นอิเล็กตรอนจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและสร้างเงื่อนไขที่การโคจรที่สูงขึ้นคือสถานะพลังงานต่ำสุดสำหรับอิเล็กตรอนถัดไปที่จะเข้าครอบครอง
การทำความเข้าใจการจัดเรียงอิเล็กตรอนนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาทางเคมี ทั้งนี้เป็นเพราะปฏิกิริยาทางเคมีโดยทั่วไปเกิดขึ้นในวาเลนซ์หรืออิเล็กตรอนนอกชั้นนอก การกำหนดค่าอิเล็กตรอนของเปลือกวาเลนซ์ให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับวิธีการที่แต่ละองค์ประกอบทำปฏิกิริยากับคนอื่น ๆ
