El momento angular orbital total (L) de un átomo de N electrones, $\vec{L}=\sum_{i=1}^N\vec{l}_i$, es el vector suma del momento angular orbital de los electrones individuales. Los operadores $\hat{L}^2$ y $\hat{L}_z$ conmutan entre sí y con $\hat{H}$, siendo sus valores propios:
\begin{equation}
\hat{L}^2\;\;\rightarrow \hbar^2L(L+1)
\end{equation}
\begin{equation}
\hat{L}_z\;\;\;\rightarrow M_L\hbar
\end{equation}
con $M_L$ tomando valores entre -L,........,+L.

El momento angular orbital se designa mediante una letra mayúscula, mientras que las minúsculas son para el momento angular orbital de los electrones individuales.