Natri có một electron ở lớp vỏ ngoài cùng. Clo có bảy electron. Natri nhường electron của mình cho clo. Chúng tạo thành natri clorua. Các electron ở lớp vỏ ngoài cùng là electron hóa trị, và chúng quyết định cách liên kết của nguyên tử. Chúng là các electron tham gia vào các phản ứng hóa học. Số lượng electron hóa trị quyết định nhóm của nguyên tố trong bảng tuần hoàn và tính chất hóa học của nó.

Các electron hóa trị chiếm mức năng lượng chính cao nhất. Đối với các nguyên tố nhóm chính, số electron hóa trị bằng số nhóm đối với các nhóm 1, 2 và 13 đến 18, với một số điều chỉnh. Hydro và heli là ngoại lệ. Heli có hai electron hóa trị và nằm trong nhóm 18. Quy tắc bát tử nói rằng các nguyên tử có xu hướng nhận, mất hoặc chia sẻ electron để đạt được tám electron hóa trị, cấu hình của các khí hiếm. Quy tắc đó giải thích phần lớn liên kết hóa học.

Các electron hóa trị quyết định trạng thái oxy hóa, khả năng phản ứng và kiểu liên kết. Kim loại mất electron hóa trị để tạo thành cation. Phi kim nhận hoặc chia sẻ electron để tạo thành anion hoặc liên kết cộng hóa trị. Số lượng electron hóa trị cũng quyết định số lượng liên kết mà một nguyên tử có thể tạo thành. Cacbon có bốn electron hóa trị và tạo thành bốn liên kết. Nitơ có năm electron và tạo thành ba liên kết. Oxy có sáu electron và tạo thành hai liên kết.

Khái niệm này đơn giản nhưng giải thích được rất nhiều điều. Bảng tuần hoàn được sắp xếp dựa trên cấu hình electron hóa trị. Khả năng phản ứng hóa học phụ thuộc vào chúng. Electron hóa trị là chìa khóa để hiểu hóa học.