Elemendi aatomraadius on kaugus aatomi tuuma keskpunkti ja selle välimiste ehk valentselektronide vahel. Perioodilisustabeli liikumisel muutub aatomiraadiuse väärtus prognoositaval viisil. Need muutused on põhjustatud vastastikmõjust tuumas olevate prootonite positiivse laengu ja kõigi aatomi elektronide negatiivse laengu vahel.
Energiatase
Elektronid tiirlevad aatomi tuuma ümber erinevatel energiatasemetel. Nendel energiatasemetel võivad nende orbitaalid omandada mitmeid erinevaid kujundeid, mida nimetatakse alamkestadeks. Seejärel mahutab iga alamkesta kindla arvu orbitaale. Kui lisate elektrone olemasolevale energiatasemele, täidavad alamkesta orbitaalid seni, kuni alamkesta hoiab maksimaalselt võimalikke elektrone. Kui kõik spetsiifilisel energiatasemel olevad alamkoored on täis saanud, tuleb kõrgemal energiatasemel alamkesta lisada täiendavaid elektrone. Kui energiatase tõuseb, suureneb ka nende kaugus aatomi tuumast.
Trendid kogu perioodi kohta
Elementide aatomiraadius muutub prognoositaval, perioodilisel viisil. Perioodilise tabeli põhirühma perioodil vasakult paremale liikudes aatomi raadius väheneb. Samal ajal suureneb valentselektronide arv. Vasakult paremale aatomi raadiuses vähenemise põhjus on see, et tuuma netolaeng suureneb, kuid võimalike elektronide orbitaalide energiatase mitte. Teisisõnu, kui uus elektron lisatakse juba hõivatud energiatasemele, ei laiene raadius märkimisväärselt. Selle asemel, kui tuumast tuleb tugevam positiivne laeng, tõmmatakse elektronpilv sissepoole, mille tulemuseks on väiksem aatomi raadius. Siirdemetallid kalduvad sellest suundumusest veidi kõrvale.
Varjestamine
Perioodiline suundumus aatomraadiuses on tingitud nähtusest, mida nimetatakse varjestuseks. Varjestus viitab viisile, kuidas aatomi sisemised elektronid varjavad osa tuuma positiivsest laengust. Seetõttu tunnevad valentselektronid ainult positiivset netolaengut. Seda nimetatakse efektiivseks tuumalaenguks. Perioodil liikudes muutub valentselektronide arv, kuid sisemiste elektronide arv mitte. Seetõttu suureneb efektiivne tuumalaeng, mis põhjustab valentselektroonide sissepoole tõmbumist.
Suundumused grupis alla
Perioodilisustabeli grupist allapoole liikudes suureneb valentselektronide energiatase. Sellisel juhul valentselektronide koguarv ei muutu. Näiteks on nii naatriumil kui ka liitiumil üks valentselektron, kuid naatriumi eksisteerib kõrgemal energiatasemel. Sellisel juhul on tuuma keskme ja valentselektronide vaheline üldine kaugus suurem. Kui ka prootonite arv on sel hetkel suurenenud, siis nende prootonite suurenenud positiivne laeng on kompenseeritakse tuuma ja valentsi vahelise teise sisemise varjestuselektroni taseme võrra elektronid. Seetõttu suureneb aatomi raadius rühmas.