Kuten edellä mainittiin, metalliatomin tyypillinen kemiallinen ominaisuus on menettää yksi tai useampi elektroni muodostaen positiivisen ionin. Tietyt metallit kuitenkin menettävät elektroneja paljon helpommin kuin toiset. Erityisesti cesium (Cs) voi luovuttaa valenssielektroninsa helpommin kuin litium (Li). Itse asiassa alkalimetallien (ryhmän 1 alkuaineet) elektronin luovuttamisen helppous vaihtelee seuraavasti: Cs > Rb > K > Na > Li; Cs menettää elektronin todennäköisimmin ja Li vähiten. Ryhmässä alaspäin mentäessä metallit menettävät todennäköisemmin elektronin, koska poistettava elektroni on yhä kauempana positiivisesta ytimestä. Toisin sanoen Cs:stä Cs+:n muodostamiseksi menetetty elektroni sijaitsee paljon kauempana vetovoimaisesta positiivisesta ytimestä – ja on siten helpompi poistaa – kuin litiumatomista Li+:n muodostamiseksi poistettava elektroni. Sama suuntaus on havaittavissa myös ryhmän 2 alkuaineissa (emäksiset maametallit); mitä alempana ryhmässä metalli sijaitsee, sitä todennäköisemmin se menettää elektronin.
Juuri niin kuin metallien ominaisuudet vaihtelevat jonkin verran, myös epämetallit vaihtelevat. Yleissääntönä on, että kemiallisesti aktiivisimmat metallit ovat jaksollisen järjestelmän vasemmassa alakulmassa, kun taas kemiallisesti aktiivisimmat epämetallit ovat oikeassa yläkulmassa. Puolimetallien eli metalloidien ominaisuudet sijoittuvat metallien ja epämetallien ominaisuuksien väliin.
Alkuaineen ionisaatioenergia on energia, joka tarvitaan elektronin poistamiseen yksittäisestä atomista. Tässä M(g) edustaa metallia höyrytilassa.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Metalliatomit menettävät elektroneja ei-metalliatomeihin nähden, koska metalleilla on tyypillisesti suhteellisen alhaiset ionisaatioenergiat. Ryhmän alaosassa olevat metallit menettävät elektroneja helpommin kuin yläosassa olevat. Toisin sanoen ionisaatioenergioilla on taipumus pienentyä mentäessä ryhmän huipulta alaspäin. Ei-metalleilla, jotka sijaitsevat jaksollisen järjestelmän oikeanpuoleisella alueella, on suhteellisen suuret ionisaatioenergiat, joten niillä on taipumus saada elektroneja. Ionisaatioenergiat kasvavat yleensä kuljettaessa vasemmalta oikealle tietyn jakson läpi. Näin ollen jaksollisen järjestelmän vasemmanpuoleisella alemmalla alueella esiintyvillä alkuaineilla on pienimmät ionisaatioenergiat (ja ne ovat siten kemiallisesti aktiivisimpia metalleja), kun taas jaksollisen järjestelmän oikeanpuoleisella yläalueella esiintyvillä alkuaineilla on suurimmat ionisaatioenergiat (ja ne ovat siten kemiallisesti aktiivisimpia epämetalleja).
Kuten edellä mainittiin, kun ei-metallinen alkuaine reagoi metallisen alkuaineen kanssa, elektronit siirtyvät metallin atomeista ei-metallin atomeihin muodostaen vastaavasti positiivisia ioneja (kationeja) ja negatiivisia ioneja (anioneja). Näin syntyy ioniyhdiste. Esimerkiksi litium ja fluori (F) reagoivat muodostaen litiumfluoridia (LiF), joka sisältää Li+- ja F-ioneja.
Kahden ei-metallisen alkuaineen reagoidessa atomit sen sijaan yhdistyvät molekyyleiksi jakamalla elektroneja. Atomien välisestä elektronien jakamisesta muodostuvia sidoksia kutsutaan kovalenttisiksi sidoksiksi. Elektronit pikemminkin jaetaan kuin siirretään, koska kahdella ei-metalliatomilla on vertailukelpoiset vetovoimat sidoksen elektroneihin. Esimerkiksi fluorikaasu koostuu F2-molekyyleistä, joissa fluoriatomit ovat sitoutuneet toisiinsa jakamalla elektroniparin, joista kumpikin atomi tuottaa yhden. Lisäksi vety ja fluori reagoivat muodostaen fluorivetyä, joka sisältää HF-molekyylejä. Vety- ja fluoriatomit ovat sitoutuneet toisiinsa elektroniparilla, joista toinen on vetyatomin ja toinen fluoriatomin elektroni. Vaikka elektronit jaetaan vety- ja fluoriatomien kesken, tässä tapauksessa niitä ei jaeta tasan. Tämä käy ilmi siitä, että HF-molekyyli on polaarinen; vetyatomilla on osittainen positiivinen varaus (δ+), kun taas fluoriatomilla on osittainen negatiivinen varaus (δ-): H-F
δ+ δ- (Tässä esimerkissä symboli δ tarkoittaa lukua, joka on pienempi kuin yksi.) Tämä sähköinen polaarisuus johtuu siitä, että jaetut elektronit viettävät enemmän aikaa fluoriatomin läheisyydessä kuin vetyatomin lähellä. Toisin sanoen fluorilla on suurempi affiniteetti jaettuihin elektroneihin kuin vedyllä. Tämä johtaa polaariseen kovalenttiseen sidokseen.
Atomin kykyä vetää puoleensa toisen atomin kanssa jaettuja elektroneja kutsutaan sen elektronegatiivisuudeksi. Eri atomien suhteelliset elektronegatiivisuudet voidaan määrittää mittaamalla niiden sidosten polariteetit, joihin kyseiset atomit osallistuvat. Fluorilla on suurin elektronegatiivisuusarvo (Paulingin asteikon mukaan 4,0), ja cesiumilla ja fransiumilla on pienimmät arvot (0,79 ja 0,7). Yleisesti ottaen ei-metalliatomien elektronegatiivisuus on suurempi kuin metalliatomien. Jaksollisessa järjestelmässä elektronegatiivisuus yleensä kasvaa siirryttäessä jakson yli ja pienenee siirryttäessä alaspäin ryhmässä. Kun alkuaineet, joiden elektronegatiivisuus on hyvin erilainen (kuten fluori ja cesium), reagoivat keskenään, yksi tai useampi elektroni siirtyy muodostaen ionisen yhdisteen. Esimerkiksi cesium ja fluori reagoivat muodostaen CsF:n, joka sisältää Cs+- ja F-ioneja. Kun ei-metalliatomit, joilla on erilainen elektronegatiivisuus, reagoivat, ne muodostavat molekyylejä, joilla on polaarisia kovalenttisia sidoksia.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Toinen tärkeä atomin ominaisuus on atomin koko. Atomien koot vaihtelevat; atomeilla on yleensä taipumus muuttua suuremmiksi mentäessä jaksollisen järjestelmän ryhmässä alaspäin ja pienemmiksi mentäessä vasemmalta oikealle jakson poikki.