f orbitalleri, atomlardaki elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgelerdir ve d orbitallerine göre daha karmaşık şekillere sahiptir. Toplamda 7 farklı f orbitali bulunur ve her biri uzayda farklı bir yönelime sahiptir.
Karmaşıklık: f orbitallerinin şekilleri, küresel simetriden oldukça uzaktır ve çok lobludur. Bu karmaşıklık, elektronların daha geniş bir alanda dağılmasına neden olur.
Loblar: Her f orbitali genellikle 8 loba sahiptir. Bu loblar, çekirdek etrafında belirli açılarla konumlanmıştır.
Düğümler: f orbitallerinde, elektron bulunma olasılığının sıfır olduğu bölgeler olan düğüm yüzeyleri bulunur. Bu düğüm yüzeyleri, orbitallerin şeklini belirlemede önemli bir rol oynar.
Matematiksel Tanım: f orbitallerinin şekilleri, küresel harmonikler olarak bilinen matematiksel fonksiyonlarla tanımlanır. Bu fonksiyonlar, açısal momentum kuantum sayısı (l=3) ve manyetik kuantum sayısı (ml=-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3) ile ilişkilidir.