氢原子能级公式为：E n = − 13.6 n 2 e V E_{n}=-\frac{13.6}{n^{2}}eVEn=−n213.6eV（n = 1 , 2 , 3 , ⋯ n = 1,2,3,\cdotsn=1,2,3,⋯ ） 其中 E n E_{n}En 表示氢原子第 n nn 个能级的能量，n nn 为量子数，只能取正整数。
当 n = 1 n = 1n=1 时，对应氢原子的基态能量 E 1 = − 13.6 e V E_{1}=- 13.6eVE1=−13.6eV；n > 1 n\gt1n>1 的各个状态称为激发态。
这个公式表明氢原子的能量是量子化的，即氢原子只能处于一系列不连续的能量状态中。
当氢原子从一个能级 E m E_{m}Em 跃迁到另一个能级 E n E_{n}En（m > n m\gt nm>n）时，会辐射出光子，光子的能量 h ν = E m − E n h\nu = E_{m}-E_{n}hν=Em−En；反之，当氢原子吸收特定能量的光子时，会从较低能级跃迁到较高能级 。