Właściwości chemiczne pierwiastka są określane przez elektrony w częściowo wypełnionej zewnętrznej skorupie. Ta powłoka jest nazywana powłoką walencyjną. Istnieje jedna lub więcej podpowłok w każdej powłoce, a każda podpowłok składa się z jednego lub więcej orbitali atomowych.
Pierwiastek jest substancją wytworzoną wyłącznie z jednego rodzaju atomu i nie można go dalej rozkładać na mniejsze cząsteczki w wyniku reakcji niechemicznej. Element jest identyfikowany przez liczbę protonów zawartych w jądrach jego atomów. Wszystkie elementy są wymienione w tabeli okresowej z takimi szczegółami, jak symbole chemiczne. Pozycjonowanie pierwiastka w układzie okresowym jest zasadniczo określone przez liczbę elektronów, grupę określa liczba powłoki walencyjnej, a blok pierwiastków jest określany przez rodzaj orbity, w której znajduje się elektron walencyjny.
Właściwości chemiczne pierwiastków w układzie okresowym to: liczba atomowa, masa atomowa i elektroujemność. Liczba atomowa odnosi się do liczby protonów zawartych w jądrze atomu. Masa atomowa jest masą atomu przedstawionego jako jednostki masy atomowej. Elektroujemność wskazuje na powinowactwo atomu do przyciągania elektronów z innego atomu na jego stronę podczas wiązania chemicznego. Inne właściwości chemiczne obejmują gęstość, temperaturę topnienia, temperaturę wrzenia, promień van der Waalsa, promień jonowy i izotopy.