Prawo okresowości:
Promienie atomowe.
Największy promień atomowy mają litowce i berylowce. W miarę wzrastania liczby atomowej w okresie, maleje promień atomowy. Zjawisko to spowodowane jest tym, że im większy ładunek jądra, tym silniej ono przyciąga elektrony wszystkich powłok, a więc także elektrony zewnętrznej powłoki, decydującej o rozmiarach atomu. Efekt zmniejszania się promienia zaznacza się tylko pod warunkiem, że liczba powłok pozostaje ta sama (warunek spełniony w okresie). Rozpoczęcie zabudowy nowej powłoki elektronowej powoduje ostry wzrost promienia atomowego (duże atomy litowców na początku okresów). Zwiększająca się liczba powłok decyduje o tym, że w grupach głównych i pobocznych obserwujemy wyraźny wzrost promienia atomowego w miarę wzrostu liczby atomowej. W grupach pobocznych różnica rozmiarów pomiędzy pierwszym a drugim pierwiastkiem jest wyraźnie większa niż pomiędzy drugim a trzecim (kontrakcja lantanowców).
Energia jonizacji.
O energii jonizacji decydują siły, które w atomie działają na elektron walencyjny. Zależą one przede wszystkim od odległości tego elektronu od jądra oraz efektywnego ładunku jądra. Im mniejsza jest odległość elektronu od jądra, tym większy nakład energii potrzebny jest do jego oderwania. Na elektron walencyjny działa jednak nie tylko ładunek jądra (+Ze), ale także ujemne ładunki wszystkich innych elektronów. Efektywny ładunek wynosi więc nie +Ze, ale +(Z-S)e, gdzie S to stała ekranowania. Oderwanie elektronu zmienia ładunek efektywny, mający wpływ na wartość drugiej energii jonizacji. W poszczególnych okresach układu najmniejsze wartości przyjmuje energia jonizacji pierwiastków o największym promieniu atomowym, tzn. litowców. W miarę zwiększania liczby elektronów obserwujemy wzrost energii jonizacji aż do maksimum dla pierwiastków grupy helowców. Niewielkie obniżenie energii jonizacji obserwujemy w okresie drugim i trzecim po całkowitym wypełnieniu podpowłok 2s i 3s oraz po wypełnieniu do połowy podpowłok 2p i 3p. Świadczy to o zwiększonej trwałości układów z zapełnionymi lub zapełnionymi w połowie powłokami. W okresach długich: 4,5,6 stwierdza się małe wahania energii jonizacji w pierwiastkach przejściowych, natomiast w grupach głównych są one bardzo wyraźne. W obrębie poszczególnych grup układu okresowego stwierdza się wyraźny spadek energii jonizacji wraz ze wzrostem liczby atomowej, co wynika ze zwiększania promienia atomowego.