Заполняются электронные слои постепенно, с увеличением зарядов ядра атома. Число слоёв, или уровней, соответствует номеру периода в Периодической системе Д.И. Менделеева, в котором находится данный химический элемент. По мере увеличения заряда атомного ядра при переходе от элемента к элементу внешний энергетический уровень последовательно начинает заполняться электронами.
В электронной оболочке атомов элементов 1 периода появляется 1-й энергетический уровень, который содержит максимально два электрона: 1 электрон у атома водорода и 2 электрона у атома гелия.
В электронной оболочке атомов элементов 2 периода появляется 2-й энергетический уровень, который содержит максимально восемь электронов, начиная от 1 электрона (у атома лития) и заканчивая 8 электронами (у атома неона).
В электронной оболочке атомов элементов третьего периода появляется 3-й энергетический уровень, который содержит максимально восемнадцать электронов (10 с которых заполняются в атомах элементов 4 периода), начиная от 1 электрона (у атома натрия) и заканчивая 8 электронами (у атома аргона).
У атомов элементов четвертого периода появляется четвертый энергетический уровень, который содержит максимально тридцать два электрона, у атома калия в частности 1 электрон, а в атома кальция — 2 электрона.