Bán kính nguyên tử mô tả kích thước của nguyên tử và mặc dù không có định nghĩa tiêu chuẩn cho giá trị, nó là khoảng cách giữa hạt nhân và các electron lớp ngoài cùng. Bán kính nguyên tử có xu hướng tăng khi di chuyển xuống trong bảng tuần hoàn, nhưng chúng giảm khi di chuyển từ trái sang phải trên bảng do các electron được đóng gói chặt chẽ hơn đối với các nguyên tố gần phía bên phải.
Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân làm bằng proton và neutron, ngoài các electron quay quanh hạt nhân. Vì các electron không bao giờ ở một vị trí cố định, nên vị trí của electron ngoài cùng là không chắc chắn, và điều này làm cho việc xác định bán kính nguyên tử trở nên khó khăn. Thay vì đo các nguyên tử riêng lẻ, các nhà khoa học đo khoảng cách giữa các hạt nhân của hai nguyên tử liên kết, dựa trên loại liên kết được hình thành.
Nếu hai nguyên tử của cùng một nguyên tố chia sẻ liên kết cộng hóa trị, là liên kết nguyên tử trong đó các nguyên tử chia sẻ electron, thì một nửa khoảng cách giữa các hạt nhân của các nguyên tử liên kết bằng bán kính nguyên tử. Đây được gọi là bán kính cộng hóa trị.
Liên kết kim loại, là kết quả của điện từ hoặc các electron tự do chuyển động dọc theo mạng nguyên tử, được đo tương tự như liên kết cộng hóa trị. Kim loại là một nhóm của cùng một nguyên tố, do đó bán kính của mỗi nguyên tử là như nhau và nó được đo bằng một nửa khoảng cách giữa các hạt nhân của hai nguyên tử có liên kết.