泡利不相容原理
包利原理，實際上是指泡利不相容原理，是微觀粒子運動的基本規律之一。它指出在費米子組成的系統中，不能有兩個或兩個以上的粒子處於完全相同的狀態。在原子中，完全確定一個電子的狀態需要四個量子數，所以泡利不相容原理在原子中就表現為：不能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的四個量子數。也就是說，在同一個原子中，不可能有運動狀態四個方面完全相同的電子存在。
具體來說，這四個量子數包括軌道量子數m，l，n，以及電子的自旋方向。在軌道量子數m，l，n確定的一個原子軌道上最多可容納兩個電子，而這兩個電子的自旋方向必須相反。這成為電子在核外排布形成周期性從而解釋元素周期表的準則之一。
此外，電子的排布還遵循能量最低原理，即若乾粒子在一起，能量最低的狀態是最穩定的平衡態，基態原子是處於最低能量狀態的原子。核外電子的排布也遵循這一規律，基態多電子原子核外電子排布時總是先占據能量最低的軌道，當低能量軌道占滿後，才排入高能量的軌道，以使整個原子能量最低。