Elementlerin sahip olduğu özelliklerin şekillenmesinde hiç kuşkusuz en önemli pay atomun büyüklüğüdür. Genel anlamda atom büyüklüğünün (hacminin) bir ölçüsü olarak yarıçap kullanılır. Ancak fiziksel bakımdan bir atomun tam olarak büyüklüğünü belirlemek imkânsızdır. O halde izole edilmiş tek bir atomun büyüklüğünden söz etmek fizik bakımdan anlamsız olacaktır. Bu nedenle atom çapları çoğunlukla, birbirine bağlı atomların çekirdekleri arasındaki uzaklık dikkate alınarak hesaplanır. Öyleyse bir atomun yarıçapı birlikte bulunduğu diğer atomların sınırladığı kadardır ve bu yüzden bir elementin atom yarıçapı farklı bileşiklerde az da olsa farklılık gösterir.

Atom büyüklüklerinin ölçülmesinde kullanılan en etkili yöntem X-ışınları kristolagrafisidir. Bu yöntemle atom çekirdekleri arasındaki uzaklık ölçülebilmektedir. Buna ilaveten geliştirilmiş yöntemlerle atom çekirdekleri arasındaki elektron yoğunlukları da belirlenebilmektedir. Böylece maddenin yoğun fazı atom büyüklüklerinin belirlenmesinde önemli yer tutar. Katı fazda farklı kristal yapılar içinde atom büyüklükleri de farklı olur. Ayrıca atomların üzerindeki elektrik yükü de atom çapını etkiler. Beklendiği gibi; aynı element bir için yarıçap katyon < nötr atom < anyon sırasında değişir.

Periyotlar cetvelinin yatay sıraları (periyotlar) boyunca sağa gidildikçe atom yarıçapı küçülür. Bunun nedeni baş kuantum sayısı (n) aynı kaldığı halde etkin çekirdek yükünün (Z*) artmasıdır. Çünkü yeni elektron aynı n sayılı orbitale ilave olmaktadır ve aynı n seviyesindeki elektronlar bu yeni elektrona etkin perdeleme yapamazlar. Örmekte; ikinci periyot elementleri için Slater kurallarına göre hesaplanan etkin çekirdek yükü (Z*) görülmektedir.

Periyotlar cetvelinin bir grubu içinde aşağıya doğru inildikçe, atom yarıçapı artar. Bu, baş kuantum sayısının artmasına karşılık etkin çekirdek yükünün büyük ölçüde artmayışındandır. Çünkü son elektron baş kuantum sayısı daha büyük olan yeni bir orbitale gelir ve dolayısıyla iç orbitallerdeki elektronlar, bu son elektrona etkin perdeleme uygulayarak çekirdeğe doğru çekilmesini azaltır. Dolayısı ile yarıçap aynı grupta aşağı inildikçe büyüme eğilimi gösterir.