مهم ترین نظیریه ها و مدل های اتمی را به ترتیب قدمت می توان به صورت زیر بیان نمود :

1 ) نظریه اتمی دالتون : طبق این نظریه ، اتم ها به صورت گوی هایی سخت و غیر قابل تجزیه هستند . ( در زمان دالتون ، هنوز ذرات زیر اتمی مانند الکترون ، پروتون ، نوترون کشف نشده بودند و به همین سبب دالتون اتم را غیر قابل تجزیه می دانست )

2) مدل اتمی تامسون ( کیک کشمشی ) : طبق این مدل ، الکترون ها درون فضای کروی ابر گونه ای با بار مثبت ، پراکنده شده اند. همچنین بار اتم را خنثی می دانست و جرم اتم را وابسته به تعداد الکترون ها فرض کرده بود.

تامسون برای توجیه خنثی بودن اتم بار مثبت فضای ابرگونه را با مجموع بار منفی الکترون برابر اعلام کرد.او برای اثبات وجود الکترون ، جنس فلز کاتد را در لامپ کاتدی ، تعویض نمود و باز هم پرتو کاتدی که از جنس الکرتون است ، مشاهد می شد. و به این ترتیب اثبات کرد که الکترون ذره سازنده و

جز مهمی از اتم می باشد .

3) مدل اتمی رادرفورد ( اتم هسته دار ) : مطابق این مدل ، تمام بار مثبت و بیشتر جرم اتم درون هسته یعنی در مرکز آن و وابسته به آن است. در این مدل ، الکترون ها به سرعت در حال گردش به دور هسته می باشند .

اشکال اساسی این مدل راجع به چگونگی حرکت الکترون ها بود ؛ زیرا او درباره حرکت انها توضیح واضحی ارائه نکرده بود . اگر فرض کنیم الکترون در اطراف هسته در حال گردش است ، پس از مدتی انرژی آن به اتمام می رسد

و بر روی هسته سقوط می کنند. در حالی که عملاً این طور نیست. مدل اتمی رادرفورد قارد به توضیح دادن طیف نشری خطی عناصر از جمله هیدروژن نیز نبود.

4 ) مدل اتمی بور ( مدل منظومه ای ) : طبق این مدل ، الکترون در مسیر های دایره ای به دور هسته گردش می کنند و انرژی این الکترون ها وابسته به فاصله آن ها از هسته است. یعنی هر چه مدار الکترون به هسته نزدیک تر باشد ، انرژی آن بیشتر است.

این مدل برای اولین بار نشان داد که انرژی الکترون در اتم ، کوانتیده ( یعنی به صورت بسته های خاص و پیمانه ای و بدون خُرده های اعشاری ) می باشد. بدین منظور که یک الکترون در یک اتم نمی تواند هر مقدار انرژی را داشته باشد و صرفا مقادیر معینی انرژی برای الکترون امکان پذیر است.

5 ) مدل اوربیتالی یا ابر الکترونی : در این مدل برای الکترون ها همانند مدل اتمی بور ، سطوح انرژی کوانتیده در نظر گرفته می شود . اما در مدل اوربیتالی ، بر خلاف مدل اتمی بور ، برای حرکت الکترون در اطراف هسته مسیر دقیقی معین نمی شود و فقط راجع به احتمال حضور الکترون در اطارف هسته آن هم به صورت معادلات پیچیده ریاضی بحث می شود.

این مدل از حضور الکترون در فضایی 3بعدی سخن می گوید و به محدود کردن الکترون در مدار های معین نپرداخته است.

شرودینگر این مدل را بر مبنای رفتار دوگانه الکترون یعنی رفتار موجی و ذره ای  و با تاکید بر رفتار موجی آن پیشنهاد کرد.