Le numéro atomique est le nombre de protons dans le noyau d'un atome, selon MJ Farabee, auteur de Chemistry 1 : Atoms and Molecules. Le nombre de protons définit l'identité d'un élément, et il détermine combien d'électrons entourent le noyau. C'est la disposition de ces électrons qui détermine la plupart du comportement chimique d'un élément.
Dans un tableau périodique classé par ordre de numéro atomique croissant, les éléments ayant des propriétés chimiques similaires s'alignent naturellement dans la même colonne ou le même groupe. Par exemple, tous les éléments du groupe 1A sont des métaux relativement mous, réagissent violemment avec l'eau et forment des charges 1+ ; tous les éléments du groupe 8A sont des gaz monoatomiques non réactifs à température ambiante. En d'autres termes, il y a une répétition périodique des propriétés des éléments chimiques avec une masse croissante.
Dans le tableau périodique original publié par Dimitri Mendeleev en 1869, les éléments étaient disposés en fonction de la masse atomique croissante. A cette époque, le noyau n'avait pas encore été découvert, et il n'y avait aucune compréhension de la structure intérieure de l'atome ; par conséquent, la masse atomique était le seul guide à utiliser. Une fois la structure du noyau comprise, il est devenu clair que c'était le numéro atomique qui gouvernait les propriétés des éléments.
