原子半徑或離於半徑的大小，與其電子層數、核電荷數及核外電子數有關。
在中學化學裡主要比較主族元素和短周期元素的原子半徑、離子半徑的大小，儘量其中有一定的規律性，但也有一些例外情況，因此只能說是大致的規律。
(1)同周期元素的原子半徑
同周期元素的原子，從左到右隨核電荷數的遞增，原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素的原子除外)。如第3周期中各元素原子半徑的大小為：Na＞Mg＞Al＞Si＞P＞S＞Cl。
(2)同主族元素的原子半徑
同主族元素的原子半徑，從上到下隨核電荷數的遞增，電子層數增多，原子半徑逐漸增大。如鹼金屬元素的原子半徑大小為：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；滷族元素的原子半徑大小為：F＜Cl＜Br＜I。
(3)同種元素的原子半徑與它形成的相應離子半徑的大小比較
同種元素的原子與它形成的相應離子半徑的大小比較，有兩種情況：
①陽離子半徑小於相應的原子半徑。如Na+離子半徑小於Na原子半徑，Mg2+離子半徑小於Mg原子半徑。這是因為陽離子比相應的原子少了一個電子層。
②陰離子半徑遠大於相應的原子半徑。如Cl-離子半徑遠大於Cl原子半徑，S2-離子半徑遠大於S原子半徑。這是因為陰離子與相應的原子電子層數相同，但陰離子最外電子層上的電子數已達穩定結構，比相應原子最外電子層上的電子數要多。
(4)相同元素的原子顯示不同價態(共價)時，價態越高其原子半徑越小。如H2SO4分子中S原子的半徑小於H2SO3分子中S原子的半徑。
(5)同主族元素形成的離子，從上到下隨核電荷數的增加，電子層數增多，離子半徑逐漸增大。如鹼金屬元素形成的陽離子半徑大小為：Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+；滷族元素形成的陰離子半徑大小為：F-＜Cl-＜Br-＜I-。
(6)同周期元素形成的離子，比較其半徑大小時應分成兩段分別進行。
①同周期元素形成的陽離子，從左到右隨核電荷數的遞增，陽離子半徑逐漸減小。如第3周期中陽離子半徑的大小為：Na+＞Mg2+＞Al3+。
②同周期元素形成的陰離子，從左到右隨核電荷數的遞增，陰離子半徑逐漸減小。如第3周期中陰離子半徑的大小為：S2-＞Cl-。
必須注意到，同一周期中的陽離子半徑均小於同周期的陰離子半徑。
(7)核外電子排布相同的離子(不管是陽離子還是陰離子)，隨核電荷數的增大，其離子半徑逐漸減小。如第2周期中的陰離子與第3周期中的陽離子，其核外電子排布相同，這些離子半徑的大小為：O2-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+。
(8)同一元素形成的帶不同電荷的陽離子，所帶電荷數多的離子半徑小。如Fe3+離子半徑小於Fe2+離子半徑。
(9)常見短周期元素的離子中，以H+離子半徑為最小。其它常見離子半徑的大小，可歸納成下表：
表中所列Ne、Ar是為了比較時便於劃分周期，它們左邊的離子是與它們同周期元素的離子，它們的右邊的離子是它們下一周期元素的離子。同一橫行中的離子核外電子排布相同，下邊一橫行比上邊一橫行多一個電子層。Ne、Ar原子半徑特殊，不在比較之列。表中所列F-與K+離子的半徑大小差不多。N3-、P3-只存在於幹態，如Mg3N2、Ca3P2在水裡立即與水反應，由離子態轉化為共價態：
Mg3N2+6H2O====3Mg(OH)2+2NH3↑
Ca3P2+6H2O====3Ca(OH)2+2PH3↑
O2-也不能存在於水溶液裡，它與水反應生成OH-，由此可知Na2O、K2O、BaO、CaO與水完全反應生成鹼溶液。