保利排除原则（PEP）亦称：泡利不相容原理

原子轨道是一个原子的电子最有可能 被发现的区域。但是每个轨道能容纳多少电子呢？泡利不相容原理回答了这个问题，因为它意味着一个原子中没有两个电子 可以有一组相同的四个量子数。每个轨道对应于固定的主量子数、角动量或方位角和磁量子数 的值。例如，在 1s 轨道上的电子的 主量子数总是为 1，而方位角和磁量子数总是为零。因此，电子必须有不同的自旋量子数 的值，或自旋，才能驻留在同一个原子轨道上。回想一下，自旋量子数 只有两个可能的值：1/2 和 1/2。因此，只有两个电子可以占据同一轨道。因此，每个 s 亚壳层有一个轨道，只能容纳两个电子，而每个 p 亚壳层有三个轨道，可以容纳六个电子。每个 d 和 f 亚壳层的最大容量 分别为 10 和 14 个电子。电子在原子的原子轨道上的分布，是用它的文字或图表形式的 电子构型来表示的。考虑一个基态的氢原子，其中一个电子占据最低能量轨道：1s。书写的电子构型 用相应的壳层数目、子壳层的字母，以及一个 用于指定子壳层中电子数量的上标数字，来表示每个被占据的子壳层。电子构型的轨道图样式 将被占据的子壳层中的每个轨道 表示为一个盒子或一条线，每个电子表示为一个箭头。一个向上的箭头表示 1/2 的旋转，或自旋向上，一个向下的箭头表示 1/2 的旋转，或自旋向下。因此，氢的轨道图 有一个向上的箭头。氦的电子构型是 1s^2。这两个电子有三个相同的量子数，因为它们属于同一个壳层和亚壳层。根据泡利不相容原理，它们的自旋量子数是不同的。自旋相反的电子如果占据同一轨道 就称为"成对电子"对于原子序数为 3 的锂，1s 轨道上的两个电子是成对的，2s 轨道上的电子是不成对的。传统上，不成对的电子 被表示为自旋向上。