Atomik orbitaller, bir atomun çekirdeğini çevreleyen ve elektronların herhangi bir zamanda bulunma olasılığının en yüksek olduğu yerlerdir. Bir atomdaki bir elektronun ya da bir çift elektronun dalga benzeri davranışını tanımlayan matematiksel bir fonksiyondur.
'Yörünge' kelimesi kullanılmıştır çünkü elektronların, çekirdeğin güneş gibi olduğu ve elektronların gezegenler gibi yörüngede döndüğü güneş sistemine benzer şekilde davrandığı düşünülmüştür.
Bir elementteki atomik orbitallerin sayısı, elementin içinde bulunduğu periyot tarafından tanımlanır. Elektronlar, ne kadar hızlı hareket ettiklerine ve kaç tane elektron olduğuna bağlı olarak orbitaller arasında hareket eder.
Atom teorisi ve kuantum mekaniğinde atomik orbital bir kuantum sayısıdır. Bu orbitallerin her biri bir veya iki elektron tarafından işgal edilebilir. Orbitallerin düzenlenme şekli atomların elektron konfigürasyonları ile ilgilidir. Erken dönem spektroskopistleri tarafından belirli alkali metal spektroskopik çizgilerinin keskin, ana, dağınık ve temel olarak tanımlanmasından türetilmişlerdir.

