主量子数是原子物理学中的概念，是与能层对应的量子数，表示原子轨道的量子数的其中一种（其他还包括角量子数、磁量子数和自旋量子数），用小写字母n表示。

中文名：主量子数

外文名：principal quantum number

定义：与能层对应的量子数叫主量子数

学科：物理、化学

涉及：量子

范畴：量子力学术语

主量子数n是用来描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近，或者说它是决定电子层组数的。因为电子排布遵循最低能量原理排布顺序为ns→(n-2)f→(n-1)d→np，故当主量子数等于3时能级排到1s2s2p3s3p4s3d。

原子电子分布图

主量子数的n的取值为1，2，3...等正整数。例如，n=1代表电子离核的平均距离最近的一层，即第一电子层；n=2代表电子离核的平均距离比第一层稍远的一层，即第二电子层。余此类推。

可见n愈大电子离核的平均距离愈远。

在光谱学上常用大写拉丁字母K，L，M，N，O，P，Q代表电子层数。

主量子数（n）1 2 3 4 5 6 7

电子层符号K L M N O P Q　主量子数n是决定电子能量高低的主要因素。

对单电子原子来说：

n值愈大，电子的能量愈高。例如氢原子中电子的能量完全由主量子数n决定：公式见图1。

图1

对多电子原子来说：

核外电子的能量除了同主量子数n有关以外还同原子轨道（或电子云）的形状有关。

因此，n值愈大，电子的能量愈高这句话，只有在原子轨道（或电子云）的形状相同的条件下，才是正确的。