同一能级的电子能量相同，但是由量子力学的泡利不相容原理知道，原子中不能有2个电子处于同一量子态上，因此这2个电子的自旋方向应该相反。

电子是一种带有负电的亚原子粒子，是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。不同的原子拥有的电子数目不同，例如，每一个碳原子中含有6个电子，每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远，能量低的离核较近。电子属于轻子类，以引力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。电子带有二分之一自旋，是一种费米子。因此，根据泡利不相容原理，任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正子，其质量、自旋、带电量大小都与电子相同，但是电量正负性与电子相反。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。