Zakaz Pauliego głosi, że nie może istnieć jednocześnie w atomie więcej niż jeden elektron, który jest opisany tymi samymi czterema liczbami kwantowymi: n, l, ml i ms. Zakaz Pauliego ogranicza zatem liczbę miejsc jakie mogą zajmować elektrony na danej powłoce i podpowłoce elektronowej. Na przykład w stanie kwantowym opisanym przez główną liczbę kwantową n=1 (powłoka K) mogą znajdować się maksymalnie dwa elektrony. Pierwszy opisany liczbami: n=1, l=0, ml=0, ms=+1/2, drugi: n=1, l=0, ml=0, ms=-1/2. W tym przypadku nie ma już innych kombinacji czterech liczb kwantowych.
W przypadku kolejnych powłok elektronowych kombinacji liczb kwantowych jest znacznie więcej, więc aby znaleźć maksymalną ich liczbę najprościej jest się posłużyć metodą symbolicznego przedstawienia orbitali atomowych.
W metodzie tej pojedynczy orbital przedstawia się kwadratem, wewnątrz którego znajdują się maksymalnie dwie, przeciwnie skierowane strzałki, które symbolizują dwie możliwości spinu elektronu.
Rys.1. Schemat orbitalu.
W przypadku orbitali należących do tej samej podpowłoki (ta sama wartość l) łączy się je ze sobą, co pozwala określić maksymalną liczbę elektronów, znajdujących się na danej powłoce.
Rys.2. Konfiguracja elektronowa powłoki N wraz z zaznaczonymi wartościami liczb kwantowych.
Z przedstawionego rysunku wynika, że na powłoce elektronowej N mogą znajdować się maksymalnie 32 elektrony: 2 na podpowłoce s, 6 na podpowłoce p, 10 na podpołoce d oraz 14 na podpowłoce f. Można tą konfigurację również przedstawić poprzez zapis kwantowy, który w przedstawionym przykładzie ma postać:
\(4s ^{2 } \) \(4p ^{6 } \) \(4d ^{10 } \) \(4f ^{14 } \)
Cyfra 4 oznacza wartość głównej liczby kwantowej, więc informuje o rodzaju powłoki elektronowej. Liczby z prawej strony informują o maksymalnej liczbie miejsc jakie mogą zajmować elektrony na danej podpowłoce. Podpowłoki oznaczone są małymi literami, które zależą od wartości orbitalnej liczby kwantowej l.
Zakaz Pauliego jest narzędziem, w prosty sposób tłumaczy w jaki sposób zapełniane są powłoki elektronowe w atomie oraz skąd bierze się porządek w układzie okresowym pierwiastków Mendelejewa.