Το νάτριο έχει ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική του στιβάδα. Το χλώριο έχει επτά. Το νάτριο δίνει το ηλεκτρόνιό του στο χλώριο. Αυτά σχηματίζουν χλωριούχο νάτριο. Τα ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα είναι ηλεκτρόνια σθένους και καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο συνδέεται ένα άτομο. Είναι τα ηλεκτρόνια που εμπλέκονται στις χημικές αντιδράσεις. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους καθορίζει την ομάδα ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα και τη χημική του συμπεριφορά.

Τα ηλεκτρόνια σθένους καταλαμβάνουν το υψηλότερο κύριο ενεργειακό επίπεδο. Για τα στοιχεία της κύριας ομάδας, ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους ισούται με τον αριθμό ομάδας για τις ομάδες 1, 2 και 13 έως 18, με κάποιες προσαρμογές. Το υδρογόνο και το ήλιο αποτελούν εξαιρέσεις. Το ήλιο έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους και βρίσκεται στην ομάδα 18. Ο κανόνας της οκτάδας λέει ότι τα άτομα τείνουν να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν οκτώ ηλεκτρόνια σθένους, τη διαμόρφωση των ευγενών αερίων. Αυτός ο κανόνας εξηγεί μεγάλο μέρος των χημικών δεσμών.

Τα ηλεκτρόνια σθένους καθορίζουν τις καταστάσεις οξείδωσης, την αντιδραστικότητα και τα πρότυπα δεσμών. Τα μέταλλα χάνουν ηλεκτρόνια σθένους για να σχηματίσουν κατιόντα. Τα αμέταλλα αποκτούν ή μοιράζονται ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ανιόντα ή ομοιοπολικούς δεσμούς. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους καθορίζει επίσης τον αριθμό των δεσμών που μπορεί να σχηματίσει ένα άτομο. Ο άνθρακας έχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζει τέσσερις δεσμούς. Το άζωτο έχει πέντε και σχηματίζει τρεις. Το οξυγόνο έχει έξι και σχηματίζει δύο.

Η ιδέα είναι απλή, αλλά εξηγεί πολλά. Ο περιοδικός πίνακας οργανώνεται γύρω από τις διαμορφώσεις ηλεκτρονίων σθένους. Η χημική αντιδραστικότητα προκύπτει από αυτές. Το ηλεκτρόνιο σθένους είναι το κλειδί για την κατανόηση της χημείας.