Đầu thế kỉ 20, những thí nghiệm của Ernest Rutherford đã cho thấy rằng nguyên tử gồm có một đám mây electron khuếch tán mang điệm tích âm bao xung quanh một nhân nguyên tử dày đặc mang điện tích dương. Với dữ liệu của thí nghiệm này, Rutherford đã xây dựng nên mô hình hành tinh nguyên tử dựa theo mô hình các hành tinh quay chung quanh Mặt Trời vào năm 1911.

Năm 1913, Bo đã vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng vào hệ thống nguyên tử và đề ra một mẫu nguyên tử mới mang tên mình. Mẫu này về cơ bản vẫn giữ mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford nhưng bổ sung thêm 2 tiên đề sau:

- Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng thì các nguyên từ không bức xạ. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng có bán kính hoàn toàn xác định r = n 2 r 0 {\displaystyle r=n^{2}r_{0}} với r 0 = 5 , 3.10 − 11 m {\displaystyle r_{0}=5,3.10^{-11}m} - Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng lượng: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn thì nó sẽ phát ra một photon có năng lượng bằng hiệu năng lượng của hai trạng thái dừng và ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp muốn lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn phải hấp thụ một photon có năng lượng đúng bằng hiệu năng lượng của hai trạng thái dừng.