Vật chất được tạo thành từ các phân tử bao gồm các nguyên tử. Theo lý thuyết của Bohr, “nguyên tử bao gồm hạt nhân tích điện dương và một số electron tích điện âm xoay quanh hạt nhân trong các quỹ đạo khác nhau”. Khi một electron được nâng lên từ trạng thái thấp hơn lên trạng thái cao hơn, nó được cho là bị kích thích. Trong khi bị kích thích, nếu electron được loại bỏ hoàn toàn khỏi hạt nhân, nguyên tử được cho là bị ion hóa. Vì vậy, quá trình nâng nguyên tử trạng thái bình thường lên trạng thái ion hóa này được gọi là ion hóa.
Hình sau đây cho thấy cấu trúc của một nguyên tử.
Theo mô hình của Bohr, một electron được cho là được di chuyển trong một Quỹ đạo cụ thể, trong khi theo cơ học lượng tử, một electron được cho là ở đâu đó trong không gian tự do của nguyên tử, được gọi là Quỹ đạo. Lý thuyết về cơ học lượng tử này đã được chứng minh là đúng. Do đó, một ranh giới ba chiều nơi một electron có thể được tìm thấy được gọi là Quỹ đạo nguyên tử.