Cada órbita o capa de un átomo tiene un cierto estado de energía asociado. Estos estados de energía son las únicas energías que los electrones pueden tener en un átomo, por lo tanto, sus energías se cuantifican.
El concepto de la energía en un átomo que se cuantifica en lugar de ser continuo es evidente cuando se observa el espectro de emisión y absorción de los átomos. Los electrones solo pueden existir en ciertos niveles de energía, por lo que cuando un electrón gana o pierde energía, existen energías de fotones específicas asociadas con los cambios de energía. Estas energías determinan los colores vistos en el espectro de emisión de un átomo y los colores no vistos en su espectro de absorción.