Yksi kemiallisten reaktioiden tärkeimmistä liikkeellepanevista voimista on atomien välille muodostuneet elektronisidokset. Elektronit ovat negatiivisesti varautuneita hiukkasia, jotka kiertävät atomien ydintä kuorissa. Jokaisella atomin elektronikuorella on tietty määrä elektroneja, jotka se säilyttää aina, kun se on mahdollista, vaikka se tasapainottaisi atomin nettovarauksen; elektronien ja protonien sähkövaraus on sama. Tietyn atomin varauksen määrä ilmaistaan yläindeksinä elementin nimen oikealla puolella; esimerkiksi Na1+. Yläindeksin numero ja merkki tunnetaan maksunumerona.
Atomin ulkopuolista elektronikuorta kutsutaan valenssikuoreksi, ja se on kemiallisten reaktioiden perusta. Jokaisessa kuoressa on vaihteleva määrä elektroneja: sisin kuori sisältää kaksi elektronia, seuraava kahdeksan ja seuraavat 18. menettävät elektroneja. Elementit on järjestetty jaksollisessa taulukossa ryhmiin niiden valenssikuorien elektronien lukumäärän mukaan. Jos jaksollisessa taulukossa on kaksi alkiota samassa sarakkeessa tai ryhmässä, niillä on sama määrä elektroneja käytettävissä kemiallisia reaktioita varten.
Lukuun ottamatta vetyä, taulukon vasemmalla puolella olevat elementit-ryhmät I ja II-ovat alkalimetalleja ja maa-alkalimetalleja. Niissä on valenssikuoret, jotka ovat lähes tyhjiä, vain yksi tai kaksi elektronia. Ryhmät III – VII ovat epämetalleja. Ryhmässä III on kolme elektronia, ryhmässä IV on 4 ja niin edelleen. Jalokaasuilla, kuten neonilla, radonilla ja ksenonilla, on täysi valenssikuori, joten ne eivät reagoi muiden alkuaineiden kanssa.
Varauksen numero määrittää, minkä tyyppinen varaus yksittäisellä atomilla on, jos se saa tai menettää elektroneja ionisen kemiallisen reaktion aikana. Esimerkiksi natrium menettää yhden elektronin, kun se reagoi kloorin kanssa; kloori saa yhden elektronin. Niiden maksut ovat 1+ ja 1-. Luonnollisessa tilassaan kaikkien elementtien varausluku on nolla, koska elektronien voitto tai häviö ei ole olemassa.
Jaksotaulukon sarakkeiden 3-12 siirtymäelementit voivat liittää eri elementtejä. Siksi niiden maksunumerot vaihtelevat. Ryhmän IV elementtien, kuten hiilen, varausluku on 4+/4-. Niillä on taipumus muodostaa kovalenttisia sidoksia muiden atomien kanssa, joissa elektronit jaetaan pikemminkin kuin siirretään.