אלקטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים קטנים בעלי מטען חשמלי שלילי שערכו מינוס אחד. כתוצאה מכך, הם נמשכים אל, ומסתובבים סביב הגרעין שטעון במטען חיובי, ותופסים את רוב נפחו של האטום. בתרשים מופשט זה, לאלקטרונים הממוקמים קרוב ביותר לגרעין, ברמת האנרגיה הראשונה, ישנה כמות האנרגיה הקטנה ביותר.מכיוון שיכולים להיות לכל היותר שני אלקטרונים שמסתובבים ברמה הזאת, אלקטרונים נוספים ממלאים רמות אנרגיה גבוהות יותר בעלות מסלולים מורכבים יותר. כאן, בקליפה החיצונית ביותר, החלקיקים מכונים אלקטרוני ערכיות. הם קובעים את המאפיינים של היסוד, מכיוון שניתן לשתפם או להעבירם בין אטומים אחרים כדי ליצור ביניהם קשרים כימיים קוולנטיים או יוניים.