Unsur kimia
Dari Boyle hingga awal abad ke-20, unsur didefinisikan sebagai zat murni yang tidak dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana. Dengan kata lain, unsur kimia tidak dapat diubah menjadi unsur kimia lainnya melalui proses kimia. Unsur-unsur selama waktu ini umumnya dibedakan oleh bobot atom mereka, sifat yang terukur dengan akurasi yang mencukupi dengan teknik analisis yang tersedia.
Elektron valensi
Jumlah elektron dalam kelopak valensi terluar mengatur perilaku ikatannya. Oleh karena itu, unsur-unsur yang atomnya memiliki jumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan bersama dalam tabel periodik unsur kimia. Sesuai aturan umum, unsur golongan utama (kecuali hidrogen dan helium) cenderung bereaksi untuk membentuk kelopak tertutup, sesuai konfigurasi elektron sp. Kecenderungan ini disebut aturan oktet, karena masing-masing atom yang berikatan memiliki delapan elektron valensi termasuk elektron yang digunakan bersama.