Các electron hóa trị, lớp vỏ ngoài cùng của các electron, là yếu tố quyết định lớn nhất về cách một nguyên tử phản ứng hóa học với các chất khác trong môi trường của nó. Số lượng và sự sắp xếp của lớp electron ngoài cùng rất quan trọng, như là vị trí của chính lớp vỏ, vì các lớp vỏ khác nhau chứa các số lượng electron khác nhau.
Các quá trình hóa học liên quan đến gần như tất cả các hiện tượng tự nhiên, bao gồm tất cả các hoạt động của sự sống. Số lượng các điện tử hóa trị là yếu tố quyết định lớn nhất về cách bất kỳ hạt cụ thể nào hoạt động về mặt hóa học. Hầu hết các lớp vỏ hóa trị chứa tới 8 electron, trong khi lớp vỏ ngoài cùng của hydro và heli chỉ có hai chỗ. Hiệu số giữa số electron trong nguyên tử trung hòa và số electron cần thiết để lấp đầy lớp vỏ hóa trị ngoài cùng quyết định khả năng phản ứng của một nguyên tố nhất định.Khi một nguyên tử hoặc ion chỉ có các lớp vỏ electron đầy đủ, nó ít phản ứng hóa học hơn; nghĩa là nó ít có xu hướng hình thành liên kết cộng hóa trị. Các khí cao quý, chẳng hạn như heli và neon, hầu như hoàn toàn không phản ứng vì lớp vỏ hóa trị hoàn toàn tự nhiên của chúng. Ngược lại, các nguyên tử chỉ cách một hoặc hai electron từ các lớp vỏ hóa trị đầy đủ, dù theo chiều dương hay chiều âm, đều là những nguyên tố dễ phản ứng nhất.
