Les éléments peuvent être classés en fonction des familles d'éléments. Savoir identifier les familles, les éléments inclus et leurs propriétés permet de prédire le comportement des éléments inconnus et leurs réactions chimiques.
Une famille d'éléments est un ensemble d'éléments partageant des propriétés communes. Les éléments sont classés en familles car les trois principales catégories d'éléments (métaux, non métalliqueset demi-métaux) sont très larges. Les caractéristiques des éléments de ces familles sont déterminées principalement par le nombre d'électrons dans la coquille d'énergie externe. Groupes d'éléments, d'autre part, sont des collections d'éléments classés selon des propriétés similaires. Comme les propriétés des éléments sont largement déterminées par le comportement des électrons de valence, les familles et les groupes peuvent être identiques. Cependant, il existe différentes façons de classer les éléments en familles. De nombreux chimistes et manuels de chimie reconnaissent cinq grandes familles:
le métaux alcalins sont reconnus comme un groupe et une famille d'éléments. Ces éléments sont des métaux. Le sodium et le potassium sont des exemples d'éléments de cette famille. L'hydrogène n'est pas considéré comme un métal alcalin car le gaz ne présente pas les propriétés typiques du groupe. Cependant, dans les bonnes conditions de température et de pression, l'hydrogène peut être un métal alcalin.
La plus grande famille d'éléments se compose de métaux de transition. Le centre du tableau périodique contient les métaux de transition, plus les deux rangées sous le corps du tableau (lanthanides et actinides) sont des métaux de transition spéciaux.