Les éléments sont classés en métaux, non-métaux ou métalloïdes. Les gaz nobles sont classés séparément, bien qu'ils soient parfois regroupés avec des non-métaux malgré leurs propriétés différentes.
La majorité des éléments du tableau périodique sont classés comme des métaux. Les métaux ont entre un et trois électrons dans leur enveloppe externe et perdent facilement des électrons de valence. Sur un tableau périodique, ils se trouvent au centre et à gauche. Ils sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité, ont tendance à rester solides à température ambiante, à l'exception du mercure, et ont un éclat brillant. La plupart des métaux sont également malléables et ductiles.
Les non-métaux, à l'exception des gaz inertes, ont tendance à gagner des électrons. Ils sont placés en haut et à droite du tableau périodique. Contrairement aux métaux, les non-métaux sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité et la plupart d'entre eux sont des gaz à température ambiante. Cependant, certains sont liquides et quelques-uns sont solides.
Les métalloïdes brouillent les frontières entre les métaux et les non-métaux. Physiquement, ils ressemblent à des non-métaux mais, dans certaines conditions, quelques métalloïdes comme le silicium peuvent conduire l'électricité. Les métalloïdes jouent un rôle important dans l'industrie des semi-conducteurs.
Situés à l'extrême droite du tableau périodique, les gaz inertes ne perdent ni ne gagnent d'électrons. Parce qu'ils ne réagissent pas avec la plupart des substances, ces gaz nobles élémentaires sont utiles dans les applications où les réactions sont indésirables.