Bán kính nguyên tử của nguyên tử được xác định bằng tổng số electron, lớp vỏ electron và proton trong nguyên tử. Các proton nằm trong hạt nhân của nguyên tử và tạo ra điện tích hạt nhân hiệu dụng. Các điện tử trong lớp vỏ bị thu hút bởi điện tích hạt nhân và thay đổi tương ứng.
Hai xu hướng chính về kích thước bán kính nguyên tử trong bảng tuần hoàn là giảm khi đi từ trái sang phải và tăng khi đi từ trên xuống dưới. Mỗi thứ được giải thích bằng các tương tác cụ thể của electron và proton. Chuyển động từ trái sang phải trong một chu kỳ của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn làm tăng số proton và electron đồng thời thêm một. Các electron mang điện tích âm được thêm vào các lớp vỏ electron ngoài cùng trước tiên và trở nên bị hút mạnh bởi các proton mang điện tích dương trong hạt nhân. Khi số lượng electron và proton tăng lên, thì tổng lực hấp dẫn bên trong nguyên tử cũng vậy, làm giảm bán kính nguyên tử.
Khi đi từ trên xuống dưới của một họ nguyên tố trong bảng tuần hoàn, tổng số electron hóa trị không đổi, nhưng số lớp electron được lấp đầy và tổng số electron tăng lên. Electron càng nằm càng xa hạt nhân thì nó càng chịu ít lực hút do các proton thể hiện. Bởi vì lực hút yếu hơn, nguyên tử không bị nén và bán kính nguyên tử tăng lên.
