主量子数是原子物理学中的概念，是与能层对应的量子数，表示
原子轨道的
量子数的其中一种（其他还包括
角量子数、磁量子数和
自旋量子数），用小写字母n表示。
主量子数只能取
正整数的值。当主量子数增加时，原子轨道变大，原子的外层电子将处于更高的能量值（能量值只能取确定的、分离的值，这些能量值称为
能级），因此受到
原子核的束缚更小。这是波尔模型引入的唯一一个量子数。
主量子数n是用来描述
原子中电子出现
几率最大区域离核的远近，或者说它是决定电子层组数的。因为
电子排布遵循最低
能量原理排布顺序为ns→(n-2)f→(n-1)d→np，故当主量子数等于3时能级排到1s2s2p3s3p4s3d。
主量子数的n的取值为1，2，3...等正整数。例如，n=1代表电子离核的平均距离最近的一层，即第一
电子层；n=2代表电子离核的平均距离比第一层稍远的一层，即第二电子层。余此类推。
在
光谱学上常用大写拉丁字母K，L，M，N，O，P，Q代表电子层数。