依據這種模型理論，在原子核內所有核子的地位是相等的，每個核子在其餘核子的平均作用下，獨立地圍繞原子核中心旋轉。除此之外，不再受其他作用。由於質子與中子都有自己的幻數，它們分別保持著自己的獨立性，各自建立殼層，並且在各自的殼層中獨立運動。幻數對應著滿殼層的質子數或中子數。
殼層模型的建立，成功地解釋了幻數的含義。所謂的幻數就是指中子或質子填滿某個殼層的個數。對應於幻數的殼層，意味著從原子核“拉”出一個粒子或“填入”一個粒子都是相當困難的，表明這種原子核是非常穩定的。
另外，殼層模型理論對於原子核的自旋、磁矩等性質的解釋也很成功，這些充分表達了殼層模型的正確性。由於邁耶爾和簡森為殼層模型的建立做出了卓越的貢獻，他們分享了1963年度諾貝爾物理學獎。
當然，殼層模型也不是完美無缺的。它同液滴模型一樣過於簡單。隻突出了原子核內各核子的單獨行為，而忽視了原子核的集體運動行為。核子間存在著核力，各核子在這種強作用的控製下，應當表現出原子核做為一個整體的運動狀態，這也正是殼層模型需要改進的地方；同時，也為新模型的提出奠定了基礎。
原子核集體運動模型
1936年建立和發展起來的原子核液滴模型，把原子核描述成圍繞球形作振動的帶電液滴，強調了原子核的整體運動；1939年，原子核裂變現象的發現，運用液滴模型獲得了圓滿的解釋，從而使這種原子核結構圖像得到了強有力的支持。
1949年提出的原子核殼層模型，質子和中子獨立運動，並形成各自的殼層是這個模型理論的核心。每個核子圍繞著原子核質量的中心，在各自的軌道上運動。殼層模型成功之處，就在於運用它解釋原子核的一些特性時，與核子的軌道運動緊密相聯，因而有著非常重要的意義。
1953年，丹麥著名的原子核物理學家艾吉·玻爾（1922—）、莫特爾遜（1926—）與美國出色的實驗物理學家雷恩瓦特（1917—）在總結前兩種模型的基礎上，試圖把它們兩個方麵的長處集中起來，提出原子核結構的新理論，這便是當代著名的、廣為人們所接受的原子核集體運動模型。
集體運動模型理論，既強調了每個核子的單獨運動，又突出了核子集體運動行為。他們認為，原子核中核子的運動，可以分解為快速的獨立的粒子運動和相對慢速的總體運動，其中包括原子核整體的轉動和振動。
有人曾經形象地用一群蜜蜂的運動做比喻，每隻蜜蜂的運動看起來非常快，而且沒有規則；但若將一群蜜蜂作為一個整體看，它的運動就是很慢很慢的。艾吉·玻爾等人把這“慢”的核運動稱為“集體”的運動方式。
集體運動模型建立與發展的過程中，最精彩的部分，就是如何從單個核子的運動中，建立起原子核的集體振動與轉動的問題。他們在研究中發現，原子核的形狀不是一個簡單的球形，而是一個可以發生變形的橢球。這個橢球可以產生振動和轉動。從而將“單獨”與“集體”兩種運動形式很好地統一起來，這樣更比較接近實際。
艾吉·玻爾、莫特爾遜、雷恩瓦特在揭示原子核內部結構的過程中，取得了突破性的進展，為現代原子核模型理論奠定了基礎，因而他們三人共同分享了1975年度諾貝爾物理學獎。
從上麵我們介紹的一些典型模型，大家不難看到，在原子核這樣一個小小的天地裏，確存在著各式各樣的運動形態。既讓人妙趣橫生，又使人感到奧妙無窮，引人入勝。如今，隨著人類對於物質微觀世界探求不斷深入，人們對於原子核內部結構、性質及其運動規律的研究，依然是人類在新世紀中，向知識深度進軍的一個重要目標。