Валентными электронами атома рутения считаются электроны, расположенные на 4d— и 5s-орбиталях. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Валентные электроны атома рутения можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l(орбитальное), ml (магнитное) и s (спиновое):