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.
Golongan tabel periodik
Terdapat penomoran golongan yang telah ada sebelumnya: "CAS" (Chemical Abstracts Service) dan "IUPAC". Keduanya menggunakan angka (Arab atau Romawi) dan huruf "A" dan "B". Kedua sistem sepakat dengan penomoran tersebut. Angka menunjukkan bilangan oksidasi tertinggi unsur-unsur dalam golongan tersebut, dan juga mingindikasikan kesamaan kimia di antara unsur-unsur dengan penomoran yang sama. Secara umum, proses penomoran meningkat, di bagian kiri tabel dan di bagian kanan (lihat Daftar tingkat oksidasi unsur), dengan ketakteraturan pada logam transisi. Meskipun demikian, kedua sistem menggunakan huruf dengan cara berbeda. Sebagai contoh, kalium (K) memiliki satu elektron valensi. Oleh karenanya, terletak di golongan 1. Kalsium (Ca) berada di golongan 2, karena mengandung dua elektron valensi.