Tegelikkuses see nii pole. Mehaanikast on teada, et kehad püüdlevad minimaalse koguenergia poole. Samas ei saa aga kõik kehad minna minimaalsele energeetilisele tasemele, olles samal ajal ühes ja samas kohas. Sama printsiip kehtib ka mikromaailmas. Sõnastada võiks selle nii: samas aatomis ei saa olla samade kvantarvude komplektiga kahte elektroni. Selle printsiibi sõnastas Sveitsi füüsik Wolfgang Pauli, kelle järgi on seda printsiipi hakatud nimetama Pauli keeluprintsiibiks. Järgneval slaidil oleval joonisel on kujutatud Z=1-20 aatomite kihistumissüsteemid. Need on üksnes skemaatilised kujutised. Elementide keemilised ja füüsikalised omadused sõltuvad elektronide arvust väliskihis. See arv ühtib ka perioodsussüsteemi rühma numbriga, kuhu kuuluvad ka sarnased elemendid. Välimise kihi elektrone tuntakse ka valentselektronide nime all. Nende abil luuakse keemilised sidemed ja molekulid. Aatomite skeemid.
objekte püüavad asetuda maapinnale võimalikult lähemale, kus potentsiaalne energia on minimaalne. Analoogiliselt käituvad ka elektronid aatomis täites kõigepealt tuumale kõige lähemad orbiidid, kus nende energia on kõige väiksem. Seda omadust nimetataksegi energia miinimumi printsiibiks. Kuid tänapäeval me teame, et kõik elektronid ei saa asetuda ainult lähimale orbiidile, sest mikromaailmas kehtib veel ka teine oluline printsiip, mida nimetatakse tõrjutus- ehk Pauli keeluprintsiibiks. Selle kohaselt ei tohi samas süsteemis olla kahte täpselt ühesugust elementaarosakest. Järelikult saab aatomi kõige madalamal energiatasemel olla vaid kaks vastupidiste spinnidega elektroni. (Spinn on elektroni magnetilisi omadusi kirjeldav suurus). Makrokehade puhul väljendame me tõrjutusprintsiipi järgmiselt: ainelisi objekte ei saa panna teineteise sisse s.t. täpselt samas punktis ei saa olla samal ajal kahte objekti.