Em mecânica quântica, nível de energia ou nível energético é um estado quântico (de um elétron, átomo ou molécula, por exemplo) cuja energia está bem definida ao longo do tempo. Desse modo, os níveis energéticos são as funções próprias do operador hamiltoniano, e suas energias respectivas são seus valores. As diferentes espectroscopias estudam as transições entre os diferentes níveis de energia. A espectroscopia infravermelha, por exemplo, estuda transições entre os níveis energéticos da vibração molecular, a espectroscopia ultravioleta e visível estuda as transições eletrônicas e a espectroscopia Mössbauer se ocupa das transições nucleares. Em química, associam-se os níveis energéticos com orbitais para relacionar a distribuição espacial dos elétrons com a sua reatividade atômica. Apresentam especial importância os níveis energéticos do orbital molecular mais alto ocupado, homo, e o orbital mais baixo vazio. Os elétrons se distribuem em níveis de energia denominados níveis electrónico.
