يفترض النموذج الكمي وجود مستويات طاقية محددة داخل الذرة، حيث يمكن للإلكترونات الانتقال بين هذه المستويات دون فقدان أو اكتساب طاقة.

يستخدم النموذج الكمي مفهوم الكمية الدفعية لوصف حالة الإلكترونات داخل الذرة، حيث تتمثل هذه الكمية في أرقام كمية تعبر عن حالة الحركة والمكان للإلكترونات.

تشمل الأرقام الكمية الرئيسية رقم الطاقة الرئيسي، والذي يحدد مستوى الطاقة الأساسي للإلكترون، والعدد الكمي الثانوي الذي يحدد الشكل الهندسي للمدارات الإلكترونية، والعدد الكمي المغناطيسي والعدد الكمي الدوراني.

يوضح النموذج الكمي تفاعل الإلكترونات مع بقية الذرة وكيفية تشكيل الروابط الكيميائية والتفاعلات الكيميائية بين الذرات.

يُستخدم النموذج الكمي في فهم الخواص الكيميائية والفيزيائية للمواد وتفسير الظواهر الكمية مثل الاستقرار الذري والطيف الذري وتفاعلات الذرات في الكيمياء الحديثة.