Der Atomradius eines Anions ist größer als der Atomradius seines ungeladenen Zustands. Dies liegt an der Zugabe von Elektronen und an den Veränderungen des Gleichgewichts positiver und negativer Ladungen innerhalb des Atoms.
Der Atomradius eines Atoms wird durch die Anzahl der Elektronen, Elektronenorbitale und Protonen bestimmt. Beim Durchlaufen des Periodensystems von links nach rechts bleibt die Anzahl der Elektronenorbitale konstant, aber die Anzahl der Elektronen und Protonen wird gleichzeitig nacheinander erhöht. Die erhöhte Anzahl positiv und negativ geladener Teilchen erhöht die effektive Kernladung des Atoms und zieht die Teilchen näher zusammen. Dies verursacht den abnehmenden Trend der Atomradien über die Perioden in einem Periodensystem.
Wenn ein Atom zu einem negativ geladenen Anion wird, füllt es sein äußerstes Elektronenorbital mit zusätzlichen Elektronen. Da nun die Elektronen den Protonen zahlenmäßig überlegen sind, wird die effektive Kernladung überwunden und das Atom dehnt sich aus. Obwohl negativ geladene Teilchen im gleichen Zeitraum alle die gleiche Anzahl von Elektronen haben, wenn ihre Elektronenhüllen gefüllt sind, variieren die Protonen, und es wird der gleiche Trend abnehmender Atomradien beobachtet. Kationen oder positiv geladene Teilchen zeigen einen ähnlichen Trend abnehmender Atomradien über einen Zeitraum, in dem ihre äußere Hülle leer ist; sie verlieren Elektronen und haben eine vergleichsweise höhere effektive Kernladung.
