Iekšā ķīmija un kvantu mehānika, orbitāli ir matemātiska funkcija, kas raksturo elektronu, elektronu pāra vai (retāk) nukleonu viļņiem raksturīgo uzvedību. Orbitāli var saukt arī par atomu orbitālu vai elektronu orbitāli. Lai gan lielākā daļa cilvēku domā par "orbītu" attiecībā uz loku, varbūtības blīvuma reģioni to nosaka var saturēt elektronu, var būt sfēriskas, hanteles formas vai sarežģītākas trīsdimensiju formas.
Orbīta var atsaukties elektronu mākonis enerģijas stāvoklis, ko raksturo noteiktas vērtības n, ℓ un mℓkvantu skaitļi. Katru elektronu raksturo unikāls kvantu skaitļu komplekts. Orbītā var būt divi elektroni ar pārī griežas un tas bieži tiek saistīts ar noteiktu anonīmu reģionu atoms. S orbitālais, p orbitālais, d orbitālais un f orbitālais attiecas uz orbītām, kurām ir attiecīgi leņķiskā impulsa kvantu skaitlis ℓ = 0, 1, 2 un 3. Burti s, p, d un f cēlušies no sārmu metālu spektroskopijas līniju aprakstiem kā asiem, principiāliem, difūziem vai fundamentāliem. Pēc s, p, d un f
, orbitāli nosaukumi, kas pārsniedz ℓ = 3, ir alfabētiski (g, h, i, k, ...). J burts ir izlaists, jo tas visās valodās neatšķiras no i.1s2 orbitāle satur divus elektronus. Tas ir zemākais enerģijas līmenis (n = 1) ar leņķiskā impulsa kvantu skaitli ℓ = 0.
Elektroni parāda viļņu-daļiņu divdabību, kas nozīmē, ka tiem piemīt dažas daļiņu īpašības un dažas viļņu īpašības.
Lai arī diskusijas par orbītām gandrīz vienmēr attiecas uz elektroniem, kodolā ir arī enerģijas līmeņi un orbitāles. To rada dažādi orbitāli kodola izomēri un metastabili stāvokļi.