Электроны не могут занимать одинаковые квантовые состояния в атоме из-за принципа исключения Паули. 3 Он утверждает, что два электрона не могут иметь одинаковое квантово-механическое состояние в одном атоме или одной молекуле. 3

Согласно этому принципу, никакие два электрона в одном атоме не могут характеризоваться одинаковым набором всех четырёх квантовых чисел (n, l, m, s). 1 Квантовые числа определяют квантовые состояния электронов в атоме, такие как энергия, момент импульса и спин. 2

Чтобы противостоять мощным силам отталкивания, электроны должны обладать разным спином. 1 Это позволяет им существовать на одной орбитали в состоянии с одинаковой энергией, несмотря на сильнейшее отталкивание одноимённых зарядов этих электронов. 1