Elektrony zapełniają kolejno podpowłoki elektronowe mające coraz wyższą energię. Gdy liczba elektronów w atomie nie przekracza 20, podpowłoki s i p kolejnych powłok zapełniane są kolejno.
W przypadku większej liczby elektronów kolejność zapełniania w pewien sposób się zaburza, ponieważ energia podpowłok w kolejnych powłokach elektronowych nie zwiększa się regularnie (np. orbital 3d ma wyższą energię od 4s). Kolejność zapełniania podpowłok elektronowych jest następująca (indeks górny oznacza maksymalną liczbę elektronów, które mogą znaleźć się w podpowłoce):
1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10, 7p6.
Kolejność zapełniania podpowłok zobrazowano również na poniższym schemacie:
By Bono~commonswiki, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=931103