الجسيمات السالبة الشحنة التي تتحرك بسرعة عالية في الفراغ المحيط بالنواة الذرية هي الإلكترونات. الإلكترونات تحمل شحنة سالبة وتدور حول النواة بسرعات عالية، وهي التي تشكل الغلاف الإلكتروني الخارجي للذرة وتتفاعل مع الإلكترونات الأخرى ومع النواة. تحرك الإلكترونات المحيطة بالنواة في مدارات محددة وتشكل الطبقات الإلكترونية في الذرة وتؤثر على خصائصها الكيميائية والفيزيائية.