玻尔理论对氢光谱的解释取得了很大成功。此外，玻尔理论还对类氢离子（只有一个电子绕核转动的 离子） 的光谱也能作出很好的说明。由此可见，玻尔理论在一定程度上能正确地反映单电子原子系统的情况。 然而，玻尔原子结构理论仍面对诸多难以解释的问题。

首先是光谱的“精细结构”（即用高分辨率的摄谱仪观察到的每一条谱线实际上是一些极为靠近的细谱线 组） 和“塞曼效应”（谱线在匀强磁场中会发生分裂的现象）。１９１５年，德国物理学家索末菲等人将玻尔 模型中的圆形轨道推广到更一般的椭圆轨道，并认为应考虑电子质量随速度而改变的相对论修正，以及在磁场 中电子轨道平面的空间取向等因素，提出进一步的空间量子化条件，才得以初步解释上述两个实验现象。 其次是在说明多电子原子光谱时，玻尔理论遇到了困难，理论值和实验结果相比有较大差异，甚至在氢原 子和类氢离子最简单的情况下，玻尔理论只能计算光谱线的频率，而对光谱线的强度、宽度等的计算无能为力， 还必须借助“对应原理”，归根结底还是要过渡到经典电磁理论来计算。再有是玻尔理论对简单程度仅次于氢的 氦原子的说明几乎遭到完全的失败。

玻尔理论存在严局限性的根本原因，在于玻尔理论是经典理论与量子化条件的混合体。它一方面采用 了一个用经典力学规律描述的“行星模型”，把微观粒子（电子、原子核） 看成是遵守经典力学的质点，用轨 道概念和牛顿力学来描述其运动；另一方面又赋予它们与经典理论不相容的量子化条件，这使得粒子成为一个 很不协调的矛盾体。并且，量子化的引入完全是人为的，除了利用它能得出与实验结果一致的谱线公式外，对这 些条件却提不出适当的理论解释。由此可见，玻尔理论不是一个自洽的理论体系。

玻尔理论仍有其重要的历史作用。它第一次明确地指出经典物理学对原子内部现象的不适用性和量子 规律在微观领域中有极其重要的作用。首次将量子化概念引入到原子结构模型中，成功地阐明了原子发光机制。 玻尔原子模型使人类在探索原子内部运动规律的艰难历程中迈出了坚实的一步，它开启了通往微观世界的大门， 开始改变了人们对微观世界的认识观念，使其成为近代原子结构理论发展过程中的一个重要转折点或里程碑。在 当时的历史条件下，当经典物理学对原子中的现象不能给出合理阐释时，玻尔理论指出了分析问题的主要线索， 沿着玻尔理论的启示，策动了很多的实验工作，得到了一系列重要结果。玻尔的思想不仅在早期近代原子物理的 建立中起着指导作用，而且，由于它能简单形象地给出原子结构的轮廓，因此，即使有了现代量子力学，它仍不失为一个对原子问题作近似处理的有效模型和入门理论，至今在现代原子结构的研究中仍有其重要的生命力， 在有关原子结构的教材中仍把玻尔理论作为线索来讲述。