Der Atomradius eines Atoms wird durch die Gesamtzahl der Elektronen, Elektronenhüllen und Protonen in einem Atom bestimmt. Protonen befinden sich im Kern eines Atoms und erzeugen eine effektive Kernladung. Elektronen innerhalb einer Hülle werden von der Kernladung angezogen und variieren entsprechend.
Die beiden wichtigsten Trends bei der Größe der Atomradien im Periodensystem sind eine Abnahme von links nach rechts und eine Zunahme von oben nach unten. Jeder wird durch die spezifischen Wechselwirkungen von Elektronen und Protonen erklärt. Wenn man von links nach rechts über eine Periode von Elementen des Periodensystems wandert, erhöht sich die Anzahl der Protonen und Elektronen gleichzeitig um eins. Die negativ geladenen Elektronen werden zuerst den äußersten Elektronenschalen hinzugefügt und werden von den positiv geladenen Protonen im Kern stark angezogen. Mit zunehmender Anzahl von Elektronen und Protonen nehmen auch die gesamten Anziehungskräfte im Atom zu, was zu einer Abnahme des Atomradius führt.
Beim Reisen von oben nach unten einer Familie von Elementen im Periodensystem bleibt die Gesamtzahl der Valenzelektronen gleich, aber die Anzahl der gefüllten Elektronenschalen und die Gesamtelektronen nehmen zu. Je weiter ein Elektron vom Kern entfernt ist, desto weniger erfährt es die Anziehungskräfte der Protonen. Da die Anziehungskraft schwächer ist, wird das Atom nicht so komprimiert und der Atomradius nimmt zu.
