ด้วยการประยุกต์ใช้ในวิชาเคมีและกลศาสตร์ควอนตัมหลักการการยกเว้นของ Pauli นั้นเกี่ยวข้องกับการจัดวางอิเล็กตรอนในอะตอม หลักการระบุว่าอิเล็กตรอนทุกตัวในอะตอมจะต้องมีจำนวนควอนตัมที่ไม่ซ้ำกัน ตัวเลขควอนตัมบ่งบอกถึงชั้นย่อยและขนาดตำแหน่งและระดับพลังงานของวงโคจรที่สามารถพบอิเล็กตรอนได้เช่นเดียวกับการหมุนของอิเล็กตรอนแต่ละตัว
ในอะตอมอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียส พื้นที่ที่อิเล็กตรอนเฉพาะครอบครองพื้นที่เรียกว่า orbitals และ orbitals ถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันเป็น subshells จำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจรหรือ subshell ที่กำหนดนั้นถูกกำหนดโดยกฎของหลักการกีดกัน Pauli ซึ่งกล่าวว่าไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวใดที่สามารถมีหมายเลขควอนตัมเหมือนกัน มีตัวเลขควอนตัมสี่ตัวสำหรับอิเล็กตรอนซึ่งรวมกันระบุตำแหน่งทั่วไปของอิเล็กตรอนในอะตอมที่กำหนด ตัวเลขควอนตัมเรียกว่าเงินต้นอะซิมั ธ ทัลแม่เหล็กและสปิน
จำนวนควอนตัมหลักแสดงระดับพลังงานและขนาดของวงโคจรที่กำหนด พลังงานเพิ่มขึ้นเมื่อวงโคจรของอิเล็กตรอนเคลื่อนย้ายพ่อออกจากนิวเคลียส หมายเลขควอนตัมนี้ถูกระบุด้วยจำนวนเต็ม เมื่อนักวิทยาศาสตร์สังเกตตำแหน่งของอิเล็กตรอนในอะตอมหมายเลขควอนตัมหลักคือสิ่งแรกที่เขียน
ตัวเลขควอนตัม azimuthal และสนามแม่เหล็กให้ข้อมูลเกี่ยวกับ subshell ของวงโคจร บ่งบอกถึง subshell จริง azimuthal กำหนดข้อมูลเกี่ยวกับ subshell นั้น แม่เหล็กกำหนดจำนวนของ orbitals ที่อยู่ใน subshell ที่กำหนดและระบุว่า orbitals ที่อิเล็กตรอนอยู่นั้น แม้ว่าตัวเลข azimuthal สามารถระบุได้โดยตัวเลข แต่สัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ของมันจะถูกเขียนเป็นตัวอักษร: s, p, d หรือ f หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กถูกระบุโดยตัวเลขตัวยกในสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ แต่ถูกระบุว่าเป็นศูนย์หรือเป็นจำนวนบวกหรือลบ
การหมุนของอิเล็กตรอนสามารถตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา หลักการกีดกันของ Pauli กำหนดว่าอิเล็กตรอนแต่ละตัวในวงโคจรจะต้องหมุนไปในทิศทางที่แตกต่างกัน เนื่องจากมีเพียงสองตัวเลือกเท่านั้นอิเล็กตรอนสองตัวเท่านั้นจึงสามารถครอบครองวงโคจรเดียวกันและคงเอกลักษณ์ไว้ได้ สปินจะแสดงโดยบวกหรือลบ " 1/2 " หรือโดยลูกศรชี้ขึ้นหรือลง
หลักการการยกเว้นของ Pauli ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมเช่นเดียวกับกฎและปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ มันมีแอปพลิเคชั่นในกฎของ Hund และทฤษฎีวง นอกจากนี้มันยังช่วยกำหนดว่าดาวฤกษ์จะโคจรรอบดาวแคระขาวและนิวตรอนเมื่อใดและอย่างไร
