Üks keemiliste reaktsioonide põhilisi liikumapanev jõud on aatomite vahel moodustuvad elektronsidemed. Elektronid on negatiivselt laetud osakesed, mis tiirlevad kestades ümber aatomi tuuma. Aatomi igal elektronkihil on kindlaksmääratud arv elektrone, mida see võimaluse korral säilitab isegi siis, kui see viib aatomi netolaenu tasakaalust välja; elektronidel ja prootonitel on eraldi sama suur elektrilaeng. Antud aatomi laengu suurust väljendatakse elemendi nimest paremal asuva ülaindeksina; näiteks Na1+. Ülaindeksi numbrit ja märki tuntakse laengu numbrina.
Aatomi välist elektronkihti nimetatakse valentskihiks ja see on keemiliste reaktsioonide aluseks. Igas kestas on erinev arv elektrone: sisemine kest sisaldab kahte elektroni, järgmine kaheksa ja järgnevad 18. Laenguarv tuleneb aatomite loomulikust kalduvusest omada täisvalentskihti, olgu selleks siis voogu saavutamine või elektronide kaotamine. Perioodilises tabelis on elemendid paigutatud rühmadesse vastavalt elektronide arvule nende valentskestas. Kui kaks elementi on perioodilisuse tabeli samas veerus või rühmas, on neil keemiliste reaktsioonide jaoks saadaval sama arv elektrone.
Tabeli vasakpoolses servas olevad elemendid – I ja II rühmad – on leelismetallid ja leelismuldmetallid, välja arvatud vesinik. Neil on valentskestad, mis on praktiliselt tühjad, vastavalt ainult ühe või kahe elektroniga. Rühmad III kuni VII on mittemetallid. III rühmas on kolm elektroni, IV rühmas 4 ja nii edasi. Väärisgaasidel, nagu neoon, radoon ja ksenoon, on täielik valentskestad ja seetõttu ei reageeri nad teiste elementidega.
Laenguarv määrab, millist tüüpi laeng on üksikul aatomil, kui ta ioonse keemilise reaktsiooni käigus elektrone juurde võtab või kaotab. Näiteks naatrium kaotab klooriga reageerides ühe elektroni; kloor saab ühe elektroni. Nende vastavad tasud on 1+ ja 1-. Loomulikus olekus on kõigi elementide laenguarv null, kuna elektronide võimendust ega kadu pole.
Periooditabeli veergudes 3–12 olevad üleminekuelemendid võivad olla seotud erinevate elementidega. Seetõttu on nende tasude arv erinev. IV rühma elementide, nagu süsinik, laengu number on 4+/4-. Nad kipuvad moodustama kovalentseid sidemeid teiste aatomitega, milles elektrone jagatakse, mitte ei edastata.