Các hàng ngang trên bảng tuần hoàn của các nguyên tố được gọi là chu kỳ. Mọi nguyên tố trong một chu kỳ đều có cùng số obitan nguyên tử. Ví dụ, hydro và heli đang ở chu kỳ đầu tiên, vì vậy cả hai đều có electron trong một quỹ đạo.
Các cột trên bảng chia các nguyên tố thành các nhóm có cùng số electron ở lớp vỏ ngoài cùng của chúng. Các điện tử này, được gọi là các điện tử hóa trị, khiến chúng có chung các tính chất hóa học. Ví dụ, các khí quý có vỏ hóa trị đầy đủ, do đó chúng không phản ứng và các halogen, chẳng hạn như flo và clo, phản ứng mạnh với các kim loại kiềm, chẳng hạn như natri và kali.