การจัดเรียงอิเล็กตรอน หมายถึง อิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมจะมีการจัดเรียงตามระดับพลังงานหลักและระดับพลังงานย่อย โดยมีการแบ่งชั้นที่แน่นอน เรียงไปเรื่อย ๆ ตามเลขอะตอม
เป็นระดับพลังงานชั้นใหญ่ ๆ ของอิเล็กตรอน ระดับพลังงานชั้นในสุดหรือระดับพลังงานที่ n=1 จะมีอิเล็กตรอนได้มากที่สุด 2 ตัว ระดับชั้นถัดมา 2,3,4
จะมีได้มากที่สุด 8,18 และ 32 ตามลำดับ โดยระดับพลังงานที่มากกว่า 4 ขึ้นไปก็จะมีได้มากที่สุดเพียง 32 ตัวเท่านั้น
ระดับพลังงานย่อย อีกชื่อหนึ่งคือ ออร์บิทัล (Orbital) เป็นระดับพลังงานย่อยที่อยู่ในแต่ละระดับพลังงานใหญ่ โดยระดับพลังงานย่อยจะมี 4 ประเภทใหญ่ คือ s,p,d และ f และแต่ละชนิดก็จะมีรูปร่างต่างกันอีก ดังตาราง
ของแต่ละออร์บิทัลที่ต่างชั้นระดับพลังงานหลักกัน ทำให้ในการจัดเรียงอิเล็กตรอนแทนที่จะออกมาเป็นดังนี้
กลับกลายเป็น 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s ... ทำให้ธาตุที่ค้นพบปัจจุบันนี้ยังไม่มีจำนวนอิเล็กตรอนที่มากพอจะถึงชั้น g
เพิ่มเติม ออร์บิทัลเหล่านี้ เมื่อดูจากตารางธาตุ จะพบว่าธาตุในตารางธาตุมีการจัดเรียงเวเลนซ์อิเล็กตรอนตามออร์บิทัลด้วย โดยธาตุ 2 หมู่ซ้ายสุด จะอยู่ในออร์บิทัล s หมู่ IIIA - VIIIA จะอยู่ในออร์บิทัล p ธาตุแทรนซิชันชั้นในทั้งหมดอยู่ในออร์บิทัล d และอนุกรมแลนทาไนด์-แอกทิไนด์ อยู่ในออร์บิทัล f