Outro nome para a teoria da nuvem de elétrons é o modelo da mecânica quântica. Ambos os nomes referem-se à ideia de que as localizações dos elétrons ao redor de um núcleo podem ser apenas aproximadas.
Erwin Schrodinger desenvolveu este modelo e usou a matemática para afirmar que é impossível saber com certeza onde um elétron está em um determinado momento. O movimento do elétron ao redor do núcleo assume a aparência de uma nuvem, e onde quer que a nuvem seja mais densa é onde há maior probabilidade de encontrar um elétron. Onde a nuvem é menos densa é onde se encontra a probabilidade mais baixa. Esta teoria usurpa a noção anterior de que os elétrons têm órbitas definidas e a substitui pelo conceito de que eles têm diferentes níveis de energia que ajudam a aproximar a posição de cada elétron na nuvem.