Bán kính nguyên tử của anion lớn hơn bán kính nguyên tử ở trạng thái chưa tích điện của nó. Điều này là do sự bổ sung các electron và sự thay đổi cân bằng điện tích âm và dương trong nguyên tử.
Bán kính nguyên tử của nguyên tử được xác định bởi số electron, obitan electron và proton mà nó có. Khi di chuyển trong bảng tuần hoàn từ trái sang phải, số obitan electron không đổi, nhưng số electron và proton đồng thời tăng lên mỗi lần một. Số lượng các hạt mang điện dương và âm tăng lên làm tăng điện tích hạt nhân hiệu dụng của nguyên tử và kéo các hạt lại gần nhau hơn. Điều này gây ra xu hướng bán kính nguyên tử giảm dần qua các thời kỳ trong bảng tuần hoàn.
Khi một nguyên tử trở thành anion mang điện tích âm, nó lấp đầy quỹ đạo electron ngoài cùng của nó bằng các electron bổ sung. Bởi vì các điện tử bây giờ nhiều hơn các proton, điện tích hạt nhân hiệu dụng bị vượt qua và nguyên tử nở ra. Mặc dù các hạt mang điện tích âm trong cùng một chu kỳ đều có cùng số electron nếu lớp vỏ electron của chúng được lấp đầy, nhưng các proton lại khác nhau và cùng xu hướng giảm bán kính nguyên tử. Các cation, hoặc các hạt mang điện tích dương, thể hiện xu hướng giảm bán kính nguyên tử tương tự trong một khoảng thời gian khi lớp vỏ bên ngoài của chúng trống rỗng; chúng mất đi các electron và điện tích hạt nhân hiệu dụng tăng tương đối.
