La variació periòdica de la grandària dels àtoms fou observada per Lothar Meyer, que va determinar el volum atòmic o volum molar com a quocient entre la massa d'un mol d'element i la seva densitat.

Observa que el valor del volum molar està relacionat amb el volum de l'àtom però no es correspon exactament amb aquest ja que, entre altres factors, la densitat de l'element està determinada per la seva estructura cristal·lina (inclosos els buits entre àtoms).

Els diferents elements, al tenir els seus electrons en diferents nivells, presenten volums atòmics variables però també influeix la càrrega nuclear: augmentant el nombre de protons del nucli, l'atracció sobre els electrons es fa més gran i el volum tendeix a disminuir.

En un mateix període s'observa una disminució des dels elements situats a l'esquerre del període, cap als centrals, per tornar a augmentar el volum, progressivament, a mesura que ens apropem als elements situats a la dreta del període.

En un mateix grup, el volum atòmic augmenta amb el nombre atòmic ja que, al descendir en el grup, els elements tenen més capes.

En general, quan els elements tenen volums atòmics petits, els electrons del nivell més extern estan fortament atrets pel nucli i, per tant, són cedits amb gran dificultat. Al contrari d'això, els elements de volums atòmics elevats cedeixen fàcilment els seus electrons de valència, ja que l'atracció nuclear és menor a causa, d'una banda de la major distància i, de l'altra de l'efecte pantalla dels electrons interns.