Cechą modelu powłokowego jądra jest istnienie oddzielnych powłok dla neutronów i protonów. Jeżeli jednocześnie zarówno liczba neutronów, jak i liczba protonów jest równa liczbie magicznej, to jądro jest “podwójnie magiczne” (np. hel) i cechuje je wyjątkowa trwałość. Wartości liczby magicznych są pewne tylko do 82. Istnieją hipotezy, według których liczby 126 i 184 są magiczne dla neutronów, a 114 dla protonów.
Jednym z postulatów wynikających z powłokowego modelu jądra atomowego jest istnienie wyspy stabilności. Fizycy jądrowi wysunęli hipotezę, że jądra o liczbach atomowych powyżej 184 mogą mieć znacznie większe okresy półrozpadu od większości transuranowców. Badania nad syntezą jąder o liczbie atomowej 116 wskazują na zwiększającą się ich trwałość.
Model powłokowy odnosi się również do zjawiska magnetycznego rezonansu jądrowego. Zauważono zależność poziomów energetycznych jąder o spinie połówkowym od natężenia zewnętrznego pola magnetycznego.