Chaque niveau d'énergie principal, désigné par le nombre quantique n, possède un nombre spécifique de sous-couches. Le nombre de sous-couches au sein d'un niveau d'énergie principal est donné par l'équation :

Nombre de sous-shell =n

Ainsi, par exemple, le premier niveau d’énergie principal (n =1) a une sous-couche, la sous-couche s. Le deuxième niveau d'énergie principal (n =2) a deux sous-couches, les sous-couches s et p. Le troisième niveau d'énergie principal (n =3) comporte trois sous-couches, les sous-couches s, p et d. Et ainsi de suite.

En général, le nième niveau d’énergie principal comporte n sous-couches.