現代物質結構理論證實原子的電子排布遵循構造原理，能使整個原子的能量處於最低狀態，簡稱能量最低原理。處於最低能量的原子叫做基態原子。 基態原子的電子吸收能量後，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子，例如電子會從1s躍遷到2s、6p等，基態原子吸收能量轉化為激發態原子，如果沒有能量繼續維持，激發態原子將轉化為基態原子，發生電子躍遷，進而放出以為光的形式的能量。不同原子還原成基態原子所放出的能量不同，光的波長也不同，因此可以用光譜分析的形式檢驗原子。
現代物質結構理論證實原子的電子排布遵循構造原理，能使整個原子的能量處於最低狀態，簡稱能量最低原理。處於最低能量的原子叫做基態原子。 基態原子的電子吸收能量後，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子，例如電子會從1s躍遷到2s、6p等，基態原子吸收能量轉化為激發態原子，如果沒有能量繼續維持，激發態原子將轉化為基態原子，發生電子躍遷，進而放出以為光的形式的能量。不同原子還原成基態原子所放出的能量不同，光的波長也不同，因此可以用光譜分析的形式檢驗原子。
所謂基態原子，就是原子中的所有電子都佔據能量最低的軌道，且使整個原子體系能量最低。原子中原子核和各個電子都儘可能處於最低能級，從而使整個原子的能量最低的狀態叫基態。而處於基態的原子稱為基態原子。
基態只有一個，基態以外的狀態都是激發態。
一般的原子核的能級分佈遵守boltzman統計，但其能級間隔相差很大，事實上除了核反應外，通常的物理化學變化中，原子核總是處於基態的。故而基態原子有時不提原子核處於基態，而只說電子處於基態。
基態碳原子有兩個未成對電子。自然產生的碳由三種同位素組成：12C和13C為穩定同位素，而14C則具放射性。其半衰期約為5,730年，是少數幾個自遠古就被發現的元素之一，是構成碳基生物的最基本元素。
最早發現的基本粒子。帶負電，電量為1.602176634×10-19庫侖，是電量的最小單元。質量為9.10956×10-31kg。常用符號e表示。1897年由英國物理學家約瑟夫·約翰·湯姆生在研究陰極射線時發現。一切原子都由一個帶正電的原子核和圍繞它運動的若干電子組成。