按照量子力学理论和测不准原理，在描述核外电子运动时，只能指出电子在核外空间某处出现的概率。电子在原子核外空间各区域出现的概率是不同的，在一定时间内，某些地方电子出现的概率较大，而在另一些地方电子出现的概率较小。电子在空间某处出现的概率由波函数绝对值的平方|φ|2 决定。空间各点|φ|2 值的大小反映电子在各点附近单位微体积元中出现概率的大小（即概率密度），这是|φ|2 的物理意义。|φ|2 值大，表明单位体积内电子出现的概率大；反之亦然。

常常将电子的概率密度（|φ|2）在空间的分布称为“电子云”。氢原子1s 电子云如图2.3（a）所示。

图2.3　氢原子的1s 电子云示意图

从图2.3（a）可以看出，氢原子1s 电子云为球形，图中黑点较密的地方，说明电子在该区域出现的概率较大，黑点较疏的地方，说明电子在该区域出现的概率较小。离核越近，黑点越密，电子的概率密度越大；离核越远，黑点越疏，电子的概率密度越小。电子云形象地表示了电子在核外空间各区域出现的概率大小，是电子在核外空间分布的具体图像。

除了用小黑点表示电子云外，也常用电子云界面图表示，如图2.3（b）所示。电子云界面是一个等密度面，电子在此界面内出现的概率占95%以上。

依据原子轨道角度分布图可以得到相应电子云的角度分布图。s，p，d 电子云的角度分布如图2.4所示。

图2.4　s，p，d 电子云的角度分布图

比较电子云角度分布图与原子轨道角度分布图不难发现，两种图形基本相似，但有两点不同：一是电子云角度分布图比相应原子轨道角度分布图要“瘦”一些；二是原子轨道有正负号之分，电子云没有正负号，这是因为|φ|2 的结果。