Elementlerin periyodik sistemdeki yerleri, onların atom numaraları ve elektron dizilimleri ile doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, elementlerin kimyasal özelliklerini anlamamızı ve tahmin etmemizi sağlar. Elementlerin yerleri, onların hangi grupta (dikey sütun) ve periyotta (yatay sıra) bulunduklarını gösterir.
Bir elementin periyodik tablodaki yerini belirleyen en temel faktör atom numarasıdır. Atom numarası, bir atomun çekirdeğindeki proton sayısını ifade eder ve elementin kimliğini tanımlar. Elektron dizilimi ise, atomun elektronlarının enerji seviyelerine ve orbitallere nasıl dağıldığını gösterir. Elektron dizilimi, elementin kimyasal davranışını büyük ölçüde etkiler.
Periyodik sistemdeki yatay sıralara periyot denir. Bir periyottaki elementler, aynı sayıda enerji seviyesine (elektron kabuğu) sahiptir. Periyot numarası, bir atomun en dış kabuğundaki enerji seviyesini gösterir. Örneğin, 3. periyottaki bir elementin atomlarının en dış kabuğunda 3 enerji seviyesi bulunur.
Periyodik sistemdeki dikey sütunlara grup veya aile denir. Aynı gruptaki elementler, benzer kimyasal özelliklere sahiptirler çünkü değerlik elektron sayıları (en dış kabuktaki elektron sayısı) aynıdır. Örneğin, 1A grubundaki alkali metallerin tümü bir değerlik elektronuna sahiptir ve su ile şiddetli tepkime verirler.
Periyodik sistem, elementlerin elektron dizilimlerine göre dört bloğa ayrılır: s-bloku, p-bloku, d-bloku ve f-bloku. Bu bloklar, elementlerin değerlik elektronlarının hangi orbitallerde bulunduğunu gösterir ve kimyasal özelliklerini etkiler.
Periyodik sistemde, atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve elektron ilgisi gibi özellikler periyodik olarak değişir. Bu eğilimler, elementlerin periyodik tablodaki konumlarına göre tahmin edilebilir.