Die Elektronenkonfiguration gibt die Anordnung bzw. Verteilung der Elektronen in einem Atom an.

In der Abbildung rechts ist schematisch die Elektronenhülle von Natrium dargestellt. Für Natrium ergibt sich dabei folgende Elektronenkonfiguration: [Ne] 3s¹
Diese Schreibweise ist bereits verkürzt. Das Edelgas mit der nächstkleineren Ordnungszahl (Natrium mit der Ordnungszahl 11; demnach Neon mit der Ordnungszahl 10) wird der Elektronenkonfiguration vorangestellt. Damit wird ausgedrückt, dass bei Natrium die selben Schalen mit der gleichen Zahl an Elektronen besetzt sind, wie es auch bei Neon der Fall ist. Zusätzlich befindet sich beim Natrium-Atom in der dritten Schale ein weiteres Elektron. Das 's' steht hier allerdings nicht für 'Schale', sondern für das Orbital, in dem sich das Elektron aufhält. Neben dem s-Orbital sind für schulische Zwecke noch das p-Orbital, d-Orbital und f-Orbital relevant (siehe auch: Block des Periodensystems).
Die Besetzung der Orbitale durch Elektronen erfolgt in dieser Reihenfolge:

Im Jahr 1919 legte der US-amerikanische Physiker und Chemiker Irving Langmuir mit seiner Veröffentlichung "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules" eine wichtige Grundlage zu den Überlegungen zur Elektronenkonfiguration. Einige Jahre später griff Niels Bohr die Idee auf und entwickelte diese zum Aufbauprinzip weiter (engl. aufbau principle).

Allerdings sind die Elektronenkonfigurationen ab der Ordnungszahl 104 (Rutherfordium) bislang noch nicht bewiesen worden. Trotz der experimentell nachgewiesenen Elektronenkonfigurationen für den Großteil der übrigen Elemente, verhalten sich insbesondere schwerere Elemente im Periodensystem nicht zuverlässig nach den Regeln des Aufbauprinzips. Problematisch sind die zahlreichen Ausnahmen beim Aufbauprinzip. Dies betrifft die Elemente Chrom, Molybdän, Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Palladium, Platin, Gadolinium, Curium, Lanthan, Actinium, Thorium, Niob, Ruthenium, Rhodium, Cer, Protactinium, Uran und Neptunium. Aufgrunddessen sind die Angaben in der Tabelle mit Vorsicht zu genießen. Einzelne oder mehrere Angaben könnten nicht der tatsächlich vorkommenden Elektronenkonfiguration entsprechen und sind nach wie vor Gegenstand der Forschung.