En 1913, il a proposé le modèle Bohr de l'atome. Ce modèle a déclaré que:
* Les électrons en orbite le noyau dans des chemins circulaires spécifiques appelés niveaux d'énergie ou coquilles .
* Chaque niveau d'énergie a une énergie fixe qui lui est associée.
* Les électrons peuvent sauter entre les niveaux d'énergie en absorbant ou en émettant des photons de lumière.
Ce modèle, bien qu'il ne soit pas entièrement exact, a été un pas en avant majeur dans la compréhension de la structure atomique et a jeté les bases de modèles plus sophistiqués.