Krzem pierwiastka chemicznego ma cztery elektrony walencyjne. Atom, który jest podstawową jednostką pierwiastka, ma elektrony walencyjne w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce.
Krzem należy do grupy pierwiastków węglowych lub grupy 14 w układzie okresowym. Chociaż niektóre z jego właściwości chemicznych są unikalne i różnią się od innych elementów grupy 14, krzem wykazuje takie same właściwości wiążące jak węgiel. Krzem może chemicznie łączyć się z innymi atomami, dzieląc lub tracąc swoje cztery elektrony walencyjne. Jednakże krzem w postaci stałej jest zazwyczaj niereaktywny, szczególnie z wodą lub tlenem. Ze względu na obfitość skorupy ziemskiej krzem ma kilka praktycznych zastosowań, w tym produkcję elektroniki, szkła i ceramiki oraz produkcję związków syntetycznych.