I raggi atomici degli atomi aumentano man mano che si percorre una famiglia sulla tavola periodica a causa dell'aumento del numero di gusci elettronici. Ogni shell aggiuntiva aggiunge uno strato che interrompe l'attrazione tra i protoni nella nucleo e gli elettroni nei gusci che tirano insieme un atomo.
Gli elementi in una colonna o famiglia nella tavola periodica degli elementi contengono proprietà simili, incluso lo stesso numero totale di elettroni di valenza, che sono gli elettroni che si trovano nel guscio elettronico più esterno di un atomo. Gli elettroni di valenza caricati negativamente sono gli elettroni più reattivi e facilmente attratti sia dai protoni caricati positivamente nel nucleo sia dalle forze esterne di attrazione.
Maggiore è il numero di gusci elettronici pieni tra i protoni e gli elettroni di valenza, più deboli sono le forze di attrazione tra loro. L'effettiva carica nucleare dei protoni positivi a sua volta aumenta il raggio atomico e la dimensione complessiva di un atomo. Poiché il numero di gusci elettronici pieni aumenta quando si viaggia dall'alto verso il basso di una famiglia di elementi nella tavola periodica, i raggi atomici subiscono un andamento decrescente. Questo fenomeno si lega ad altre proprietà, come l'elettronegatività, che ha un andamento simile tra le famiglie periodiche ed è determinata dalle stesse forze.
