اوربیتال اتمی تابع ریاضی است که رفتار موجی مانند یک الکترون و یا یک جفت الکترون در اتم را توضیح می‌دهد.
این تابع را می‌توان به منظور محاسبهٔ احتمال حضور الکترون در یک اتم در
مناطق خاصی در اطراف هسته مورد استفاده قرار داد. از عملکرد این تابع
می‌تواند در ترسیم نمودار سه بعدی از احتمال حضور الکترون در یک مکان
استفاده کرد که این منطقهٔ فیزیکی با احتمال زیاد تعیین می‌شود.
به طور خاص، اوربیتالهای اتمی ممکن در ویژه حالتی از یک تک الکترون که در
مجموعه‌ای از الکترونها در اطراف اتم منفرد قرار دارند با تابع اوربیتال
توضیح داد.
اوربیتال اتمی را که در آن الکترون به عنوان ذرات جامد است، هرگز نمی‌توان
با سیارهٔ که بصورت بیضوی به دور خورشید می‌گردد توضیح داد.