Το ενεργό πυρηνικό φορτίο είναι η ελκτική δύναμη των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου σε ένα ηλεκτρόνιο αφού ληφθεί υπόψη η απωστική δύναμη των ηλεκτρονίων του ατόμου. Η αριθμητική τιμή αυτού του φορτίου βρίσκεται μέσω του απλού μαθηματικού τύπου, Z(effective)=ZS, όπου Z είναι το θετικό φορτίο και S είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε πλήρως κατειλημμένα τροχιακά. Στα ουδέτερα άτομα, το ενεργό πυρηνικό φορτίο είναι ίσο με τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο εξώτατο τροχιακό, τα οποία ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους.
Στα άτομα, τα πρωτόνια έχουν όλα θετικό φορτίο ίσου με ένα. Ένα άτομο διακρίνεται από τα άλλα άτομα από τον αριθμό των πρωτονίων που έχει, αν και ο αριθμός των νετρονίων μπορεί να ποικίλλει μεταξύ διαφορετικών ατόμων του ίδιου τύπου και ορισμένα άτομα του ίδιου τύπου μπορεί να έχουν ιόντα με περισσότερα ή λιγότερα ηλεκτρόνια σε τροχιά. Το συνολικό θετικό φορτίο ενός ατόμου είναι ο αριθμός των πρωτονίων του, ο οποίος είναι και ο ατομικός αριθμός του ατόμου όπως φαίνεται στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Το πρώτο βήμα για τον προσδιορισμό του ενεργού πυρηνικού φορτίου ενός ατόμου είναι ο προσδιορισμός του συνολικού θετικού φορτίου του, το οποίο μπορεί να επιτευχθεί αναζητώντας τον ατομικό αριθμό του ατόμου.
Τα ηλεκτρόνια έλκονται προς τον πυρήνα του ατόμου και βρίσκονται σε τροχιακά που γεμίζουν με προβλέψιμο τρόπο. Το πρώτο τροχιακό μπορεί να περιέχει μόνο δύο ηλεκτρόνια. Τα επόμενα τροχιακά περιέχουν το καθένα οκτώ ηλεκτρόνια όταν είναι γεμάτα. Υπό κανονικές συνθήκες, και για τους σκοπούς της εύρεσης του ενεργού πυρηνικού φορτίου ενός ατόμου, τα ηλεκτρόνια θα καταλάβουν το πλησιέστερο τροχιακό στον πυρήνα που μπορούν.
Τα πλήρως κατειλημμένα τροχιακά εξουδετερώνουν την ίδια ποσότητα θετικού φορτίου καθώς περιέχουν αρνητικό φορτίο. Για παράδειγμα, ένα άτομο με 12 πρωτόνια και 12 ηλεκτρόνια, που είναι ένα ουδέτερο άτομο, θα χάσει 2 θετικό φορτίο από το πλήρως κατειλημμένο πρώτο τροχιακό και 8 θετικό φορτίο από το δεύτερο. Τα άλλα δύο ηλεκτρόνια στο τρίτο τροχιακό δεν επηρεάζουν το ενεργό πυρηνικό φορτίο του ατόμου, το οποίο σε αυτή την περίπτωση θα ήταν 12 μείον 10 ή 2.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η απλοποιημένη εξίσωση είναι αρκετή για να ανακαλύψει το ενεργό πυρηνικό φορτίο ενός ατόμου. Πιο περίπλοκες εκδοχές της εξίσωσης λαμβάνουν υπόψη το μικρό αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων σθένους, το οποίο θεωρείται αμελητέο για τους περισσότερους σκοπούς. Τα ιόντα θα έχουν επίσης ένα αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο που αποκλίνει ελαφρώς από την τυπική εξίσωση, καθώς η προσθήκη ενός επιπλέον ηλεκτρονίου στο εξωτερικό τροχιακό θα το κάνει ελαφρώς λιγότερο θετικό και η απώλεια ενός ηλεκτρονίου θα αυξήσει τη θετική έλξη του ατόμου.