Unsur kimia
Jumlah proton dalam inti atom juga menentukan muatan listrik, yang pada gilirannya menentukan jumlah elektron atom tersebut dalam kondisi tak terionisasi. Elektron menempati orbital atom yang menentukan beragam sifat kimia atom. Jumlah neutron dalam inti atom biasanya berpengaruh sangat kecil pada sifat unsur kimia (kecuali dalam kasus hidrogen dan deuterium). Oleh karena itu, seluruh isotop karbon memiliki sifat kimia yang hampir identik karena kesemuanya memiliki enam proton dan enam elektron, meskipun atom karbon dapat mempunyai, misalnya, 6 atau 8 neutron. Inilah dasar pemikiran penentuan karakteristik unsur kimia menggunakan nomor atom, dan bukannya nomor massa atau massa atom.
Unsur periode 2
Periode kedua mengandung unsur-unsur litium, berilium, boron, karbon, nitrogen, oksigen, fluor, dan neon. Situasi ini dapat dijelaskan dengan teori modern struktur atom. Dalam penjelasan mekanika kuantum tentang struktur atom, periode ini terkait dengan pengisian orbital 2s dan 2p. Unsur-unsur periode 2 mematuhi kaidah oktet yang artinya mereka memerlukan delapan elektron untuk melengkapi kulit valensinya. Jumlah elektron maksimum yang dapat ditampung unsur-unsur ini adalah sepuluh, dua dalam orbital 1s, dua dalam orbital 2s dan enam dalam orbital 2p. Seluruh unsur dalam periode ini dapat membentuk molekul diatomik kecuali berilium dan neon.