Atom yarıçapı, belirli bir elementin atomları için bir boyut ölçümüdür. Bir atomun çekirdeği ile elektronlarının dış kenarı arasındaki mesafeyi veya iki atom çekirdeği arasındaki mesafeyi belirtir. Bir atomun sabit bir yapısı yoktur, bu nedenle atom yarıçapı, dokunan atomların çekirdekleri arasındaki mesafenin ikiye bölünmesiyle ölçülür. Yarıçap, aynı atom için bağlı olup olmamasına bağlı olarak veya başka bir atomun hemen yanında farklı olabilir. Alkali metalleri soy gazlara dönüştürürken periyodik tablonun her bir sırası boyunca atom boyutu daha da azalır ve kolonları yükseltir.
Bir atomik yarıçapı tablosu, klasik periyodik elementler tablosundan yapısal olarak farklıdır. Helyum en küçük yarıçapa sahipken, en hafif element olan hidrojen, boyut ölçümü için alttan altıncı sıradadır ve sezyum en büyük atomdur. Nötr atomların büyüklüğü 0.3 ila 3 angstrom arasında değişmektedir ve atomlardaki en düşük enerjili elektronun yörüngesi tarafından belirlenen Bohr yarıçapı kullanılarak atomlar ve bir elektron içeren iyonlar ölçülebilir.
Kovalent olarak bağlı atomların yarıçapı, temas eden atomlarınkinden farklıdır. Bağlanan atomlar elektronları paylaşır ve metalik bir yapıdaki gibi yoğun paketlenmiş atomların yarıçapları, atomların yan yana oturduğundan farklıdır. Van der Waals yarıçapı, zayıf konumlar tarafından bir arada tutulan ve bir molekül içinde bir arada tutulmayan atomlar için kullanılır. Bir atomun elektronlarına eklenmesi atom yarıçapını değiştirir, böylece iyon yarıçapı bir iyon etrafında kaç tane elektronun yörüngesine bağlı olarak değişebilir.
Atom yarıçapı, atomların küre olduğu ilkesine dayanır. Bu tam olarak böyle değildir ve küre modeli sadece yaklaşık bir gösterimdir. Küresel atomlar fikri, sıvıların ve katıların ne kadar yoğun olduklarını, atomların kristallerde nasıl düzenlendiğini açıklamaya ve tahmin etmeye ve moleküler şekil ve büyüklüğü hesaplamaya yardımcı olur. Atomlar periyodik tablonun sıralarından aşağı doğru yarıçapta artmakta, ancak sıra ya da periyodun sonunda soy gazlar ile bir sonraki sıradan başlayan alkali metal arasında büyük ölçüde artmaktadır. Bu kavram kuantum teorisinin geliştirilmesinde kullanılmıştır ve elektron kabuğu teorisi ile ilgili olarak mantıklıdır; bu, herhangi bir yörüngede kaç elektron olabileceğini açıklar.
