Subapvalkalas yra sritis atomo elektronų apvalkalo viduje, kurioje yra tam tikros rūšies elektronų orbita. Kiekvienas atomas susideda iš centrinio branduolio, sudaryto iš vieno ar kelių teigiamų protonų ir nulio ar daugiau bekraujų neutronų, o aplink jį keliauja elektronai. Atomo elektronai negali laisvai keliauti atsitiktinai, bet tam tikru laipsniu yra susieti. Kaip knygos yra suskirstytos pagal skyrių, puslapių ir eilučių formatą, taip ir atomo elektronai yra suskirstyti į apvalkalus, posluoksnius ir orbitales. Jei elektronai nėra energetiškai sužadinti, jie lieka tose orbitose.
Priskyrimas apvalkalo ir posluoksnio žymenims priklauso nuo surišto elektrono kvantinių mechaninių savybių. Yra keturi tokie kvantiniai skaičiai: „n“, „l“, „m“ ir „s“. Tai su energija susijęs pirminis kvantinis skaičius (n) – susietas su Bohro atomo modeliu, kampinio momento kvantinis skaičius (l), kampinio momento komponento vektorius (m) ir sukimosi kvantinis skaičius (s). n reikšmė apibrėžia apvalkalą ir turi būti sveikas skaičius, ne mažesnis už vieną. Jei pirminis kvantinis skaičius n=1, apvalkalo skaičius yra 1, dar vadinamas K apvalkalu; jei n=2, apvalkalo skaičius yra 2, tai L apvalkalas; jei n = 3, M apvalkalas; n = 4, N apvalkalas; n = 5, O apvalkalas; ir taip toliau.
Akimirksniu apeinant kito eilės lygio – subapvalkų – aprašymą, elektronų orbitos priklauso nuo elektrono kampinio impulso vertės ir momento. Kampinio momento kvantinio skaičiaus l reikšmės gali būti nulis arba sveikieji skaičiai, didesni už nulį; jei l=0, orbitalė yra s-orbitalė; jei l=1, tai yra p-; jei l=2, a d-; l=3, f- ir jei orbitalė turi reikšmę l=4, orbitalė yra g-orbitalė. Būtent l reikšmė lemia tikimybę, kad elektronas bus rastas tam tikroje erdvės srityje, kuri turi tam tikrą formą. S-orbitalė yra sferinė, o p-orbitalė turi dvi suplotas sferas, kurių plokšti paviršiai atsukti vienas į kitą. D-orbitalės forma gali turėti keturis glaudžiai susijusius rutulius arba du rutulius virš ir žemiau žiedo – didesnės l reikšmės lemia kitas orbitos tikimybės formas.
Kiekvienas apvalkalas turi vieną ar daugiau posluoksnių, kurių kiekviename gali būti orbitalių. Raidės, identifikuojančios posluoksnius, atitinka jose esančius orbitų tipus: d-subshell turi d-orbitales, f-subshell ir f-orbitales. Galimo kampinio momento komponento arba m reikšmių skaičius, padaugintas iš galimų sukimosi kvantų arba s reikšmių skaičiaus, nustato didžiausią orbitų, kurios gali egzistuoti tam tikrame subapvale, skaičių. M reikšmės gali būti bet koks sveikas skaičius nuo -1 iki +1, įskaitant 0, o s turi būti +1/2 arba -1/2. Skaičiavimas suteikia mums, kai yra f-subshell (l=3), septynias m reikšmes ir dvi s reikšmes, todėl gauname daugiausiai 7 × 2 = 14 galimų orbitų.
Sudėjus subshell orbitales gauname galimų orbitalių skaičių kiekviename apvalkalo tipe. K apvalkale yra tik vienas s-subshell, kuriame yra daugiausia dvi s-orbitalės. L apvalkale yra du subapvalkalai, s- ir p-, o kiekviename posluoksnyje yra iki 2+6=8 orbitalių. Trys M apvalkalo subkorpusai s-, p- ir d- gali turėti 2+6+10=18 orbitalių, o N-apvalkalo s-, p-, d- ir f-apvalkalai talpina iki 2 +6+10+14=32 orbitos. G-apvalkalai apima s-, p-, d-, f- ir g-subshells ir gali turėti net 2+6+10+14+18=50 orbitų.