De meeste elementen zijn metalen. In feite zijn zoveel elementen metalen die er zijn verschillende groepen van metalen, zoals alkalimetalen, aardalkalimetalen en overgangsmetalen.
De meeste metalen zijn glanzende vaste stoffen, met hoge smeltpunten en dichtheden. Veel van de eigenschappen van metalen, waaronder grote atoomradius, lage ionisatie-energie, en lage elektronegativiteit, zijn te wijten aan het feit dat de elektronen in de valentie shell metalen atomen kunnen gemakkelijk worden verwijderd. Een kenmerk van metalen is hun vermogen om te vervormen zonder te breken. Buigzaamheid is het vermogen van een metaal om in vormen te worden gehamerd. Ductiliteit is het vermogen van een metaal om in draad te worden getrokken. Metalen zijn goede warmtegeleiders en elektrische geleiders.
De niet-metalen bevinden zich rechtsboven in het periodiek systeem. Niet-metalen worden van metalen gescheiden door een lijn die diagonaal door het gebied van het periodiek systeem snijdt. Niet-metalen hebben een hoge ionisatie-energie en elektronegativiteiten. Het zijn over het algemeen slechte geleiders van warmte en elektriciteit.
Stevige niet-metalen zijn over het algemeen broos, met weinig of geen metallic glans. De meeste niet-metalen hebben het vermogen om gemakkelijk elektronen te verkrijgen. Niet-metalen vertonen een breed scala aan chemische eigenschappen en reactiviteiten.De edelgassen, ook wel bekend als de inerte gassen, bevinden zich in Groep VIII van het periodiek systeem. De edelgassen zijn relatief niet reactief. Dit komt omdat ze een volledige valentieschil hebben. Ze hebben weinig neiging om elektronen te winnen of te verliezen. De edelgassen hebben hoge ionisatie-energieën en verwaarloosbare elektronegativiteiten. De edelgassen hebben een laag kookpunt en zijn allemaal gassen bij kamertemperatuur.
De halogenen bevinden zich in Groep VIIA van het periodiek systeem. Soms worden de halogenen beschouwd als een bepaalde set niet-metalen. Deze reactieve elementen hebben zeven valentie-elektronen. Halogeen vertonen als groep zeer variabele fysische eigenschappen. Halogenen variëren van vast tot vloeibaar tot gasvormig kamertemperatuur. De chemische eigenschappen zijn uniformer. De halogenen hebben heel hoge elektronegativiteiten. Fluor heeft de hoogste elektronegativiteit van alle elementen. De halogenen zijn bijzonder reactief met de alkalimetalen en aardalkalimetalen en vormen stabiele ionische kristallen.
De metalloïden of semimetalen bevinden zich langs de lijn tussen de metalen en niet-metalen in het periodiek systeem. De elektronegativiteiten en ionisatie-energieën van de metalloïden liggen tussen die van de metalen en niet-metalen, dus de metalloïden vertonen kenmerken van beide klassen. De reactiviteit van de metalloïden hangt af van het element waarmee ze reageren. Boor gedraagt zich bijvoorbeeld als een niet-metaal als het reageert met natrium en als metaal als het reageert met fluor. De kookpunten, Smeltpuntenen de dichtheden van de metalloïden lopen sterk uiteen. De gemiddelde geleidbaarheid van metalloïden betekent dat ze de neiging hebben om goede halfgeleiders te maken.
De alkalimetalen zijn de elementen in Groep IA van het periodiek systeem. De alkalimetalen vertonen veel van de fysieke eigenschappen gemeenschappelijk voor metalen, hoewel hun dichtheden lager zijn dan die van andere metalen. Alkalimetalen hebben één elektron in hun buitenste schil, die losjes is gebonden. Dit geeft hen de grootste atoomstralen van de elementen in hun respectievelijke perioden. Hun lage ionisatie-energie resulteert in hun metalen eigenschappen en hoge reactiviteiten. Een reactief metaal kan het gemakkelijk verliezen valentie-elektron om het eenwaardige kation te vormen. Alkalimetalen hebben een lage elektronegativiteit. Ze reageren gemakkelijk met niet-metalen, vooral halogenen.
De aardalkalimetalen zijn de elementen in Groep IIA van het periodiek systeem. De aardalkalimetalen bezitten veel van de karakteristieke eigenschappen van metalen. Alkalische aardes hebben een lage elektronaffiniteit en lage elektronegativiteiten. Net als bij de alkalimetalen zijn de eigenschappen afhankelijk van het gemak waarmee elektronen verloren gaan. De aardalkalimetalen hebben twee elektronen in de buitenste schil. Ze hebben kleinere atoomstralen dan de alkalimetalen. De twee valentie-elektronen zijn niet stevig gebonden aan de kern, dus de aardalkaliën verliezen gemakkelijk de elektronen om zich te vormen tweewaardige kationen.
De overgangsmetalen bevinden zich in de groepen IB tot VIIIB van het periodiek systeem. Deze elementen zijn erg hard, met hoge smeltpunten en kookpunten. De overgangsmetalen hebben hoge elektrische geleidbaarheid en kneedbaarheid en lage ionisatie-energieën. Ze vertonen een breed scala aan oxidatietoestanden of positief geladen vormen. De positieve oxidatietoestanden toestaan overgangselementen om veel verschillende ionische en gedeeltelijk te vormen Ionische bestanddelen. De complexen vormen karakteristieke gekleurde oplossingen en verbindingen. Complexatiereacties versterken soms de relatief lage oplosbaarheid van sommige verbindingen.
De zeldzame aarden zijn metalen die worden aangetroffen in de twee rijen elementen onder het hoofdgedeelte van de periodiek systeem. Er zijn twee blokken zeldzame aarden, de lanthanide-serie en de actinide-serie. In zekere zin zijn de zeldzame aarden dat wel speciale overgangsmetalen, die veel van de eigenschappen van deze elementen bezitten.
De lanthaniden zijn metalen die zich in blok 5d van het periodiek systeem bevinden. Het eerste 5d-overgangselement is lanthaan of lutetium, afhankelijk van hoe je het interpreteert periodieke trends van de elementen. Soms worden alleen de lanthaniden en niet de actiniden geclassificeerd als zeldzame aarden. Verschillende van de lanthaniden ontstaan tijdens de splitsing van uranium en plutonium.
De elektronische configuraties van de actiniden gebruiken het f-subniveau. Afhankelijk van je interpretatie van de periodiciteit van de elementen, begint de serie met actinium, thorium of zelfs lawrencium. Alle actiniden zijn dichte radioactieve metalen die zeer elektropositief zijn. Ze verkleuren gemakkelijk in de lucht en combineren met de meeste niet-metalen.