Orbitele atomice sunt locurile din jurul nucleului unui atom în care electronii au cele mai mari șanse să se afle la un moment dat. Este o funcție matematică care descrie comportamentul ondulatoriu al unui electron sau al unei perechi de electroni dintr-un atom.
Cuvântul "orbital" este folosit deoarece se credea că electronii se comportă în mod similar cu sistemul solar, în care nucleul este ca soarele, iar electronii orbitează ca planetele.
Numărul de orbitali atomici dintr-un element este definit de perioada în care se află elementul respectiv. Electronii se deplasează între orbitali în funcție de viteza cu care se deplasează și de numărul de alți electroni care există.
În teoria atomică și în mecanica cuantică, un orbital atomic este un număr cuantic. Fiecare astfel de orbital poate fi ocupat de unul sau doi electroni. Modul în care sunt dispuși orbitalii este legat de configurațiile electronice ale atomilor. Acestea au fost derivate din descrierile oferite de primii spectroscopiști ale anumitor linii spectroscopice ale metalelor alcaline ca fiind ascuțite, principale, difuze și fundamentale.

