1926年，奥地利人薛定谔根据微观粒子运动的波粒二象性建立起了薛定谔波动方程。它的解是一个包含空间坐标x、y、z的 函数，叫做波函数φ。单电子波函数常称原子轨道，其意是指原子中一个电子的可能的空间运动状态。这样一来，传统的经典理论的“轨道”概念的含意就发生了本质的变化，它再也不是传统理 解的“固定路线”，而是电子在空间各点几率的大小。

人们把电子在某点附近单位体积内出现的几率，叫做电子的几率密度。通常用小黑点的稠密或稀疏来代表电子出现的机会的多少。这样绘出的图，看起来像“云雾”似的分布在原子核的周 围，称为“电子云”。电子云只是电子在空间出现的几率密度分布 的形象化表示法。实质上，电子云就是|φ|²的具体图像。

一般在分析和讨论原子轨道相互作用成共价键时，常用原子轨道图，这时波函数的正、负号起重要作用；在讨论共价分子的空间构型时，电子云的形状又很重要，这时又常采用电子云图。