Ժամանակակից աշխարհի գիտական ընկալման ամենակարեւոր տեղերից մեկը զբաղեցնում է այսպես կոչված քվանտային տեսությունը։ Այն հիմնված է այն դիրքի վրա, որ էլեկտրոնի մեջ թաքնված էներգիան կարող է հաշվարկվել, քանի որ դրա արժեքը կարող է վերցնել միայն որոշակի արժեքներ: Միևնույն ժամանակ, իրերի այս վիճակի ամենակարևոր հետևանքն այն եզրակացությունն է, որ էլեկտրոնի վիճակը այս կամ այն ժամանակ կարելի է նկարագրել քանակական ցուցիչների մի շարքով՝ քվանտային թվերով։
Գլխավոր քվանտային թիվը այս տեսության մեջ առաջնային նշանակություն ունի: Այս տերմինը ժամանակակից ֆիզիկայում սովորաբար կոչվում է քանակական ցուցիչ, ըստ որի էլեկտրոնի տվյալ վիճակը վերագրվում է որոշակի էներգիայի մակարդակին։ Էներգիայի մակարդակն իր հերթին ուղեծրերի մի շարք է, որոնց միջև էներգիայի արժեքի տարբերությունը չափազանց աննշան է։
Ինչպես հետևում է այս դրույթից, հիմնական քվանտային թիվը կարող է հավասար լինել դրական բնական թվերից մեկին։ Այս պարագայում սկզբունքային նշանակություն ունի ևս մեկ փաստ. Ի վերջո, այլ էներգիայի մակարդակի էլեկտրոնի անցման դեպքում հիմնական քվանտային թիվը առանց ձախողման կփոխի իր արժեքը:իմաստը. Այստեղ միանգամայն տեղին է զուգահեռ անցկացնել Նիլս Բորի մոդելի հետ, որտեղ տարրական մասնիկն անցնում է մի ուղեծրից մյուսը, ինչի արդյունքում որոշակի քանակությամբ էներգիա ազատվում կամ կլանվում է։
Հիմնական քվանտային թիվն առավել անմիջականորեն կապված է ուղեծրային քվանտային թվի հետ: Բանն այն է, որ էներգիայի ցանկացած մակարդակ իր բնույթով տարասեռ է և ներառում է միանգամից մի քանի ուղեծրեր։ Նրանցից նրանք, որոնք ունեն նույն էներգիայի արժեքը, կազմում են առանձին ենթամակարդակ: Պարզելու համար, թե որ ենթամակարդակին է պատկանում այս կամ այն ուղեծիրը, օգտագործվում է «Օրբիտային քվանտային թիվ» հասկացությունը։ Այն հաշվարկելու համար պետք է հանել հիմնական քվանտային թվից։ Այնուհետև բոլոր բնական թվերը զրոյից մինչև այս ցուցանիշը կկազմեն ուղեծրային քվանտային թիվը։
Այս քանակական բնութագրի ամենակարևոր ֆունկցիան այն է, որ այն ոչ միայն փոխկապակցում է էլեկտրոնը այս կամ այն ենթամակարդակի հետ, այլև բնութագրում է տվյալ տարրական մասնիկի շարժման հետագիծը: Այստեղից, ի դեպ, ուղեծրերի տառային նշանակումը, որոնք հայտնի են նաև դպրոցական քիմիայի դասընթացից՝ s, d, p, g, f.
Էլեկտրոնի դիրքի մեկ այլ կարևոր բնութագիր մագնիսական քվանտային թիվն է: Դրա հիմնական ֆիզիկական իմաստը մագնիսական դաշտի ուղղության հետ համընկնող ուղղության նկատմամբ անկյունային իմպուլսի պրոյեկցիան բնութագրելն է։ Այսինքն՝ դաանհրաժեշտ է տարբերակել էլեկտրոնները, որոնք զբաղեցնում են ուղեծրեր, որոնց քվանտային թիվը նույնն է։
Մագնիսական քվանտային թիվը կարող է տատանվել 2l+1-ի սահմաններում, որտեղ l-ն ուղեծրային քվանտային թվի քանակական բնութագիրն է։ Բացի այդ, առանձնանում է նաև մագնիսական սպին թիվը, որն անհրաժեշտ է տարրական մասնիկի քվանտային հատկությունը մաքուր ձևով բնութագրելու համար։ Սպինը ոչ այլ ինչ է, քան իմպուլսի պահ, որը կարելի է համեմատել էլեկտրոնի պտտման հետ իր իսկ երևակայական առանցքի շուրջ։
