보어의 원자모형은 1913년 덴마크의 물리학자 닐스 보어가 제안한 원자 구조 이론이다. 이 모형은 어니스트 러더퍼드가 제안한 행성 모형의 치명적인 결함을 보완하기 위해 등장했다. 고전 전자기학에 따르면 원자핵 주위를 공전하는 전자는 가속 운동으로 인해 전자기파를 방출하며 에너지를 잃고 결국 핵에 충돌해야 하지만, 실제 원자는 매우 안정적인 상태를 유지한다. 보어는 이러한 모순을 해결하기 위해 원자 내의 전자가 특정한 에너지를 가진 궤도에서만 존재할 수 있다는 가설을 세웠다.

보어 모형의 핵심은 전자의 궤도가 양자화되어 있다는 점이다. 전자는 핵 주위의 정해진 궤도에 머무르는 동안에는 에너지를 방출하거나 흡수하지 않으며 안정된 상태를 유지하는데, 이를 정상 상태라고 한다. 각 궤도는 주양자수라는 정수에 의해 결정되는 고유한 에너지 준위를 가진다. 전자가 핵에 가장 가까운 궤도에 있을 때를 바닥 상태라고 하며, 이보다 높은 에너지 궤도에 있을 때를 들뜬 상태라고 정의한다.

전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 이동할 때는 두 궤도 사이의 에너지 차이만큼 에너지를 흡수하거나 방출해야 한다. 이를 전자 전이라고 한다. 전자가 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 떨어질 때 방출되는 에너지는 특정한 파장의 빛으로 나타나는데, 이것이 수소 원자의 선 스펙트럼이 불연속적으로 나타나는 이유를 명쾌하게 설명해 주었다. 보어는 플랑크의 양자 가설을 도입하여 빛의 진동수와 에너지 사이의 관계를 수학적으로 증명해 냈다.

보어의 원자모형은 고전 물리학과 양자 역학을 잇는 가교 역할을 하며 현대 물리학 발전에 크게 기여했다. 특히 수소 원자의 스펙트럼을 정확하게 계산해 낸 성과는 당시 과학계에 큰 충격을 주었다. 그러나 이 모형은 전자가 2개 이상인 다전자 원자의 스펙트럼을 설명하지 못하는 한계가 있었고, 전자의 위치와 운동량을 동시에 알 수 없다는 하이젠베르크의 불확정성 원리에도 부합하지 않았다. 이러한 한계점들은 이후 슈뢰딩거와 하이젠베르크 등에 의해 현대적인 전자 구름 모형인 오비탈 이론으로 발전하는 계기가 되었다.