À partir du potassium (Z=19), cela devient plus complexe. En effet, le potassium possède 19 électrons. Sa répartition électronique par couche est la suivante : K=2, L=8, M=8 et N=1. Malgré le fait que la couche M puisse contenir 18 électrons, on constate que le dernier électron s'est mis sur une nouvelle couche plutôt que de se mettre sur la couche M, alors qu'elle peut encore accueillir 10 électrons. Cela présage de l'existence de sous-couches électroniques et cet exemple montre les limites du modèle planétaire des couche électroniques développé ici. Aujourd'hui, on ne considère plus que les électrons sont en orbites autour du noyau comme une planète autour d'un soleil. On considère qu'un électron occupe un espace appelé orbitale atomique, c'est-à-dire une zone autour du noyau où l'électron a 95 % de chances de se trouver. Cette approche plus abstraite et plus réaliste de la structure électronique d'un atome ne signifie pas pour autant que les couches électroniques mentionnées ici (K, L, M, ...) sont tombées en désuétude. Elles sont une réalité, mais ces couches ne constituent qu'un seul des quatre paramètres nécessaires pour définir l'état d'un électron. Ce paramètre est noté n, et c'est le nombre quantique principal. Les 3 autres nombres quantiques sont : l le nombre quantique azimutal (qui peut prendre des valeurs de 0, à n-1), m le nombre quantique magnétique (qui peut prendre des valeurs de -l à +l), et s le moment cinétique intrinsèque de spin (qui peut prendre 2 valeurs : +1/2 ou -1/2).