El radi atòmic representa la distància que existeix entre el nucli i la capa de valència (la més externa). A través del radi atòmic és possible determinar la grandària de l'àtom. Depenent del tipus d'element existeixen diferents tècniques per a la seva determinació, com ara la difracció de neutrons, d'electrons o de raigs X. En qualsevol cas no és una propietat fàcil de mesurar ja que depèn, entre altres coses, de l'espècie química en la qual es troba l'element en qüestió.

En els grups, el radi atòmic augmenta amb el nombre atòmic, és a dir, cap avall.

En els períodes disminueix augmentant Z, cap a la dreta, a causa de l'atracció que exerceix el nucli sobre els electrons dels orbitals més externs, disminuint així la distància nucli-electró.