簡介
表征原子、分子、原子核或亞原子粒子狀態和性質的數。通常取整數或半整數分立值。量
量子數
電子-模型圖 
量子數表征微觀粒子運動狀態的一些特定數字．量子化的概念最初是由普朗克引入的，即電磁輻射的能量和物體吸收的輻射能量只能是量子化的，是某一最小能量值的整數倍，這個整數n稱為量子數．事實上不僅原子的能量還有它的動量、電子的運行軌道、電子的自鏇方向都是量子化的，即是說電子的動量、運動軌道的分布和自鏇方向都是不連續的，此外我們將看到不僅電子還有其它基本粒子的能量、運動軌道分布、磁矩等都是量子化．
在多電子原子中,軌道角動量量子數也是決定電子能量高低的因素。所以,在多電子原子中,主量子數相同、軌道角動量量子數...上述三個量子數的合理組合決定了一個原子軌道。但要描述電子的運動狀態還需要有第四個量子數—自鏇角動量量子數
表示原子內電子運動的能量、角動量、……等的一組整數或半整數。按量子力學原理，原子中核外電子運動、狀態、角動量都不是連續變化的，而是跳躍式變化的，即量子化的。量子數有主量子數、角量子數、磁量子數和自鏇量子數。
分類
主量子數
描述電子在原子核外運動狀態的4個量子數之一，習慣用符號n表示。它的取值是正整數，n=1，2，3，……主量
量子數電子能層為第1(K)、第2(L)、第3(M)、第4(N)、……。氫原子內電子在各能層的能量為：
En＝-13.6/n (eV)
n＝1，氫原子內電子在第一能層的能量為－13.6電子伏；n＝2，氫原子內電子在第二能層的能量為－3.4電子伏；……；n愈大，能量愈高。
角量子數
角量子數決定電子空間運動的角動量，以及原子軌道或電子云的形狀，在多電子原子中與主量子數n共同決定電子
量子數表示軌道角動量的量子數。角動量用Μl表示：
角量子數用l表示,取值為0，1，…，n-1，h為普朗克常數。l值表示原子軌道或電子云的形狀。l＝0,原子軌道或電子云是球形對稱的；n＝2,l＝1,電子云是無把啞鈴形;n＝3,l＝2,電子云為花瓣形;l＝3的電子云形狀更為複雜。光譜學上以 s、p、d、f、…分別表示l＝0,1，2，3，…,如n＝4，l＝0、1、2、3,分別以4s、4p、4d、4f表示。或者說,l表示同一電子能量中的分層。各分層能量高低的關係如下:l值相同而n值不同,則E1S＜E2S＜E3S；n值相同而l值不同，則E4S＜E4P＜E4d＜E4f。從能量角度看，一個分層代表一個能級。
磁量子數磁量子數m決定原子軌道（或電子云）在空間的伸展方向。當l給定時，m的取值為從-l到+l之間的一切整數（包括0
量子數表示軌道角動量方向量子數沿磁場的分量：
Μz＝mh/2π
m為磁量子數，取值為0,±1，±2,…,±l，共有2l+1個取值。n＝2,l＝0,m＝0,表明只有一個軌道,即2s;n＝2，l＝1,m＝0,±1,表示有三個空間取向不同的軌道,即2px、2py、2pz。無外加磁場時，三個軌道的能量相同；有外加磁場時，因三個軌道在磁場中的取向不同，表現出較小的能量差別，所以某些線狀光譜分裂成幾條。
自鏇量子數
自鏇量子數用ms表示。除了量子力學直接給出的描寫原子軌道特徵的三個量子數n、l和m之外，還有一個描述軌道
量子數通常用向上和向下的箭頭來代表，即↑代表正方向自鏇電子，↓代表逆方向自鏇電子。
決定電子自鏇運動的角動量沿著磁場的分量：
Μs＝msh/2π
ms為自鏇量子數,取值為±1/2，表明一個軌道上最多只能容納自鏇反向的兩個電子。
電子的自鏇-內部結構模型圖 意義
量子數描述量子系統中動力學上各守恆數的值。它們通常按性質地描述原子中電子的各能量，但也會描述其他物
量子數每一個系統都必需要對系統進行全面分析。任何系統的動力學都由一量子哈密頓算符，H，所描述。系統中有一量子數對應能量，即哈密頓算符的特徵值。對每一個算符O而言，還有一個量子數可與哈密頓算符交換（即滿足OH=HO這條關係式）。這些是一個系統中所能有的所有量子數。注意定義量子數的算符O應互相獨立。很多時候，能有好幾種選擇一組互相獨立算符的方法。故此，在不同的條件下，可使用不同的量子數組來描述同一個系統。
最被廣為研究的量子數組是用於一原子的單個電子：不只是因為它在化學中有用（它是周期表、化合價及其他一系列特性的基本概念），還因為它是一個可解的真實問題，故廣為教科書所採用。
在非相對論性量子力學中，這個系統的哈密頓算符由電子的動能及勢能（由電子及原子核間的庫侖力所產生）。動能可被分成，有環繞原子核的電子角動量，J的一份，及餘下的一份。由於勢能是球狀對稱的關係，其完整的哈密頓算符能與J2交換。而J2本身能與角動量的任一分量（按慣例使用Jz）交換。由於這是本題中唯一的一組可交換算符，所以會有三個量子數。
基本粒子
基本粒子包含不少量子數，一般來說它們都是粒子本身的。但需要明白的是，基本粒子是粒子物理學上標準模型
量子數一般跟時空對稱有關係的量子數有自鏇（跟鏇轉對稱有關）、宇稱、C-宇稱、T-宇稱（跟時空上的龐加萊對稱有關係）。一般的內對稱有輕子數、重子數及電荷數。條目味有這些量子數的更詳細列表。
值得一提的是較次要但常被混淆的一點。大部分守恆量子數都是可相加的。故此，在一基本粒子反應中，反應前後的量子數總和應相等。然而，某些量子數（一般被稱為宇稱）是可相乘的；即它們的積是守恆的。所以可相乘的量子數都屬於一種對稱（像守恆那樣），而在這種對稱中使用兩次對稱變換式跟沒用過是一樣的。它們都屬於一個叫Z2的抽象群。
