El modelo de Bohr-Sommerfeld, aunque cumplió una función renovadora de la hipótesis atómica, pronto demostró deficiencias a la hora de su aplicación práctica. Las modernas teorías desestimaron la existencia de órbitas definidas para los electrones, y hablan más bien de regiones delimitadas del espacio en las que es posible encontrar a estas partículas dentro del átomo. Estas zonas, descritas por modelos probabilísticos de naturaleza cuántica, recibieron el nombre de orbitales.

El físico danés Niels Bohr (1885-1962), definió en 1913 un modelo de átomo que tuvo en cuenta las hipótesis cuánticas y relativistas apuntadas por Max Planck y Albert Einstein en sus recientes teorías.