Nguyên tử hydrogen là một nguyên tử đặc biệt đơn giản vì nó chỉ chứa duy nhất một electron. Electron này có thể tồn tại trên phân lớp 1s (trạng thái cơ bản) hoặc nó có thể nhảy lên các phân lớp có mức năng lượng cao hơn (trạng thái kích thích). Tuy nhiên với các nguyên tử có nhiều electron hơn, chúng ta cần biết các electron này được phân bố như thế nào trong các phân lớp (cấu hình electron ở trạng thái cơ bản).
Các electron trong một nguyên tử sẽ được sắp xếp theo một trật tự xác định, nó sẽ được điền lần lượt vào các phân lớp có mức năng lượng từ thấp đến cao như sau:


Các nguyên tố từ nhóm IIIB đến nhóm IB là các kim loại chuyển tiếp. Trong dãy kim loại chuyển tiếp đầu tiên, từ scandium (Z = 21) đến đồng (Z = 29), các electron được điền lần lượt vào phân lớp 3d. Tuy nhiên, có hai điều bất thường xảy ra.
Bất thường 1: Cấu hình electron của chromium (Crom – Cr) (Z = 24) là [Ar]4s¹3d⁵ chứ không phải [Ar]4s²3d⁴ như chúng ta mong đợi.
Bất thường 2: Cấu hình electron của copper (đồng – Cu) (Z = 29) là [Ar]4s¹3d¹⁰ chứ không phải [Ar]4s²3d⁹.
Lý do cho những bất thường này là khi phân lớp 3d đạt được cấu hình bão hòa hoặc bán bão hòa thì sẽ trở lên bền vững, từ đó giúp nguyên tử ổn định hơn về mặt năng lượng.