Las funciones de onda de los electrones y protones en un átomo de hidrógeno son tales que la probabilidad de encontrar un electrón en el mismo lugar que un protón es muy pequeña. Esto se debe a que las funciones de onda de los electrones y los protones tienen formas diferentes y también están separadas por una región del espacio conocida como "radio de Bohr". El radio de Bohr es la distancia promedio entre el electrón y el protón en un átomo de hidrógeno.
Las leyes de la mecánica cuántica también impiden que el electrón gire en espiral hacia el protón. Esto se debe a que el electrón tiene una cierta cantidad de momento angular, que es una medida de su rotación. El momento angular del electrón lo mantiene en órbita alrededor del protón.
En la física clásica, un electrón entraría en espiral hacia el protón porque estaría perdiendo energía constantemente a través de la radiación electromagnética. Sin embargo, en mecánica cuántica, el electrón sólo puede perder energía en cantidades discretas, conocidas como cuantos. La cantidad de energía que el electrón puede perder está determinada por la diferencia entre los niveles de energía de las órbitas del electrón. Los niveles de energía de las órbitas de los electrones están cuantificados, lo que significa que sólo pueden tener ciertos valores.
El nivel de energía más bajo del electrón en un átomo de hidrógeno se conoce como "estado fundamental". El electrón no puede perder energía y entrar en espiral hacia el protón a menos que tenga suficiente energía para alcanzar el siguiente nivel de energía, lo que se conoce como "estado excitado". La energía necesaria para excitar al electrón al siguiente nivel de energía es mayor que la energía que el electrón puede perder a través de la radiación electromagnética. Por eso el electrón no entra en espiral hacia el protón.
