O número máximo de elétrons que podem ocupar o nível de energia mais externo (também conhecido como camada de valência) de um átomo depende do elemento e de sua posição na tabela periódica. É determinado pelo número de elétrons de valência, que são os elétrons da camada mais externa que participam da ligação química.

A fórmula geral para determinação do número máximo de elétrons no nível de energia mais externo (n) é dada por 2n², onde n é o número do nível de energia.

Por exemplo:

- Para o primeiro nível de energia (n =1), o número máximo de elétrons é 2(1)² =2 elétrons.
- Para o segundo nível de energia (n =2), o número máximo de elétrons é 2(2)² =8 elétrons.
- Para o terceiro nível de energia (n =3), o número máximo de elétrons é 2(3)² =18 elétrons.

No entanto, existem exceções a esta regra para certos elementos, particularmente aqueles da série dos metais de transição e dos elementos de terras raras. Esses elementos podem ter camadas internas incompletas ou parcialmente preenchidas, levando a variações no número máximo de elétrons no nível de energia mais externo.