不同能级中电子所占的轨道的大小、形状和方向是不同的。随着主层量子数的增加，轨道的体积也增加。例如，28电子的轨道比1s电子的轨道更大，而38电子的轨道比2s电子的轨道更大。需要注意的是，较高主层的一些轨道可以与较低主层的一些轨道交叉，这意味着外层电子可以穿透到内层电子所占的区域。
关于轨道的形状，s轨道是球形的，而2轨道可以是具有两个结包的哑铃形状或者截面为8字形的。
原子轨道在空间中的方向取决于轨道的形状。无论一个球体（8轨道）如何取向，对于外界观察者来说，它的外观仍然是一样的。因此，我们说8型轨道是球形对称的，没有方向性。对于p轨道来说情况就变得复杂，它们出现为一组3个轨道。虽然不可能确定给定的一组p轨道中任何一个的方向，但是3个2轨道的轴彼此互成直角。这三个P轨道用2x、2y和2z来标志，表示它们的方向性。
五个d轨道由结构不同的区域组成，它们在空间中的排布如图3-20所示，这些轨道将在配位化合物一章中详细讨论。
关于如何表示7个f轨道的问题，目前还没有像s、p和d轨道那样有一致的意见。图3-21展示了一种表示方式，将各轨道绘制在一个立方体内，以帮助读者看到这种表示方法的三维外观。
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