กลุ่มธาตุ s ซึ่ง s ย่อมาจาก "sharp" และเลขควอนตัมอะซิมาทัลเท่ากับ 0 อยู่ทางด้านซ้ายของตารางธาตุแบบดั้งเดิม ประกอบด้วยธาตุจากสองคอลัมน์แรก บวกกับธาตุอีกหนึ่งตัวในคอลัมน์ขวาสุด ได้แก่ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งเป็นอโลหะ และโลหะอัลคาไลน์ (ในหมู่ 1) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (หมู่ 2) การจัดเรียงอิเล็กตรอนทั่วไปของธาตุกลุ่มนี้คือn s ^1–2 ฮีเลียม เป็นธาตุในกลุ่ม s แต่เกือบทุกครั้งจะอยู่ทางด้านขวาสุดในหมู่ 18เหนือธาตุ p อย่างนีออนแต่ละแถวของตารางจะมีธาตุในกลุ่ม s สองตัว

โลหะในกลุ่มเอส (ตั้งแต่คาบที่สองเป็นต้นไป) ส่วนใหญ่เป็นโลหะอ่อน มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ และส่วนใหญ่ให้สีแก่เปลวไฟ

ในทางเคมี ธาตุในกลุ่ม s ทั้งหมด ยกเว้นฮีเลียมมีปฏิกิริยาไวสูง โลหะในกลุ่ม s มีค่าอิเล็กโทรโพซิทีฟสูงมาก และมักจะเกิดสารประกอบไอออนิกกับอโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอโลหะกลุ่มฮาโลเจนที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง

กลุ่มธาตุพี (p-block) ซึ่งตัว p ย่อมาจาก "principal" และมีเลขควอนตัมอะซิมาทัลเท่ากับ 1 อยู่ทางด้านขวาของตารางธาตุมาตรฐาน และประกอบด้วยธาตุในหมู่ที่ 13 ถึง 18 การจัดเรียงอิเล็กตรอนทั่วไปของกลุ่มธาตุพีคือn s 2 ⁿ p 1–6 ^{แม้ว่า}ฮีเลียมจะเป็นธาตุแรกในหมู่ที่ 18 แต่ก็ไม่ได้รวมอยู่ในกลุ่มธาตุพี แต่ละแถวของตารางธาตุมีที่ว่างสำหรับธาตุพี 6 ธาตุ ยกเว้นแถวแรก (ซึ่งไม่มีธาตุพีเลย)

อะลูมิเนียม (โลหะ), Z = 13

ซิลิคอน (โลหะกึ่งโลหะ), Z = 14

ฟอสฟอรัส (อโลหะ), Z = 15

บล็อกนี้เป็นบล็อกเดียวที่มีธาตุครบทั้งสามประเภท ได้แก่โลหะอโลหะและกึ่งโลหะ ธาตุในบล็อกพีสามารถอธิบายได้ทีละหมู่ดังนี้: หมู่ 13 คือไตรเอล ; หมู่ 14 คือเตเทรล ; หมู่ 15 คือพนิคโตเจน ; หมู่ 16 คือแชลโคเจน ; หมู่ 17 คือฮาโลเจน ; และหมู่ 18 คือหมู่ฮีเลียมซึ่งประกอบด้วยก๊าซเฉื่อย (ยกเว้นฮีเลียม) และโอแกเนสซอนหรืออีกนัยหนึ่ง บล็อกพีสามารถอธิบายได้ว่าประกอบด้วยโลหะหลังทรานซิชัน ; กึ่งโลหะ ; อโลหะที่ทำปฏิกิริยาได้ดีรวมถึงฮาโลเจน ; และก๊าซเฉื่อย (ยกเว้นฮีเลียม)

ธาตุในหมู่ p มีลักษณะร่วมกันคือ อิเล็กตรอนวงนอกสุด (อิเล็กตรอนชั้นนอกสุด) อยู่ในออร์บิทัล p ออร์บิทัล p ประกอบด้วยรูปทรงกลีบหกกลีบที่ออกมาจากจุดศูนย์กลางในมุมที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กัน ออร์บิทัล p สามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุดหกตัว ดังนั้นจึงมีหกคอลัมน์ในหมู่ p ธาตุในคอลัมน์ที่ 13 ซึ่งเป็นคอลัมน์แรกของหมู่ p มีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล p หนึ่งตัว ธาตุในคอลัมน์ที่ 14 ซึ่งเป็นคอลัมน์ที่สองของหมู่ p มีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล p สองตัว แนวโน้มนี้ดำเนินต่อไปในลักษณะนี้จนถึงคอลัมน์ที่ 18 ซึ่งมีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล p หกตัว

หมู่ธาตุในแถวแรก ยึดมั่นใน กฎออกเตต อย่างเหนียวแน่น แต่ธาตุในแถวถัดไปมักแสดง ภาวะไฮเปอร์วาเลนซ์ ธาตุในหมู่พีแสดงสถานะออกซิเดชันที่แปรผันได้ โดยมักแตกต่างกันเป็นทวีคูณของสอง ความไวในการทำปฏิกิริยาของธาตุในหมู่เดียวกันโดยทั่วไปจะลดลงเมื่อลงไปด้านล่าง (ฮีเลียมทำลายแนวโน้มนี้ในหมู่ที่ 18 โดยมีความไวในการทำปฏิกิริยามากกว่านีออน แต่เนื่องจากฮีเลียมเป็นธาตุในหมู่เอส ดังนั้นแนวโน้มในส่วนของหมู่พีจึงยังคงอยู่)

พันธะระหว่างโลหะและอโลหะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี ความเป็นไอออนิกจะเกิดขึ้นได้เมื่อความแตกต่างของค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงพอ (เช่น NaCl , PbO) โลหะที่มีสถานะออกซิเดชันค่อนข้างสูงมักจะสร้างโครงสร้างโคเวเลนต์ (เช่น WF₆, OsO₄, TiCl₄ , AlCl₃ )เช่นเดียวกับโลหะมีค่าแม้สถานะต่ำ (เช่น , HgCl₂ ) นอกจาก นี้ยังมีออกไซด์ของโลหะบางชนิดที่แสดงการนำไฟฟ้า (แบบโลหะ)เช่นRuO₂ , ReO₃และ^{[ 4 ]}นั้น ความเป็นไอออนิกก็เป็นไปได้กับโลหะที่มีค่าอิเล็กโทรโพสิทีสูง ( เช่นMg₂Si )

หมู่ d ซึ่ง d ย่อมาจาก "diffuse" (กระจายตัว) และเลขควอนตัมเชิงมุมเท่ากับ 2 อยู่ตรงกลางของตารางธาตุและประกอบด้วยธาตุจากหมู่ 3 ถึง 12 โดยเริ่มในคาบที่ 4คาบตั้งแต่คาบที่ 4 เป็นต้นไปจะมีพื้นที่สำหรับธาตุในหมู่ d จำนวน 10 ธาตุ ธาตุส่วนใหญ่หรือทั้งหมดเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าโลหะทรานซิชันเนื่องจากมีคุณสมบัติอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างโลหะที่มีประจุบวกสูงในหมู่ 1 และ 2 และโลหะที่มีประจุบวกต่ำในหมู่ 13 ถึง 16 หมู่ 3 หรือหมู่ 12 แม้จะยังนับรวมเป็นโลหะในหมู่ d แต่บางครั้งก็ไม่นับรวมเป็นโลหะทรานซิชัน เนื่องจากไม่แสดงคุณสมบัติทางเคมีที่บ่งบอกถึงโลหะทรานซิชันอย่างชัดเจน เช่นสถานะออกซิเดชัน หลายสถานะ และสารประกอบที่มีสี

ธาตุในหมู่ d เป็นโลหะทั้งหมด และส่วนใหญ่มีอิเล็กตรอนในวงโคจร d ที่มีฤทธิ์ทางเคมีอย่างน้อยหนึ่งตัว เนื่องจากความแตกต่างของพลังงานระหว่างอิเล็กตรอนในวงโคจร d ต่างๆ นั้นค่อนข้างน้อย จำนวนอิเล็กตรอนที่เข้าร่วมในการสร้างพันธะเคมีจึงสามารถแตกต่างกันได้ ธาตุในหมู่ d มีแนวโน้มที่จะมีสถานะออกซิเดชันสองสถานะขึ้นไป โดยแตกต่างกันด้วยผลคูณของหนึ่งสถานะออกซิเดชันที่พบได้ บ่อยที่สุด คือ +2 และ +3 โครเมียมเหล็กโมลิบเดนัม รูทีเนียม ทังสเตนและออสเมียมสามารถมีเลขออกซิเดชันอย่างเป็นทางการได้ต่ำถึง −4 ในขณะที่อิริเดียมมีความพิเศษตรงที่สามารถมีสถานะออกซิเดชันได้ถึง+9แม้ว่าจะอยู่ภายใต้สภาวะที่ไม่ปกติก็ตาม

ออร์บิทัล d (สี่ออร์บิทัลมีรูปร่างคล้ายใบโคลเวอร์สี่แฉกและออร์บิทัลที่ห้ามีรูปร่างคล้ายดัมเบลที่มีวงแหวนล้อมรอบ) สามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้มากถึงห้าคู่

บางแหล่งข้อมูลระบุ ธาตุ หมู่ 11และหมู่ 12ที่มีออร์บิทัล d เต็มแยกกันเป็นธาตุบล็อก ds ^{[ 5 ]}

กลุ่มธาตุ f ซึ่ง f ย่อมาจาก "fundamental" และมีเลขควอนตัมเชิงมุมเท่ากับ 3 จะปรากฏเป็นเชิงอรรถในตารางธาตุมาตรฐาน 18 คอลัมน์ แต่จะอยู่ทางซ้ายกลางของตารางธาตุแบบเต็มความกว้าง 32 คอลัมน์ ระหว่างหมู่ที่ 2 และ 3 คาบตั้งแต่คาบที่ 6 เป็นต้นไปจะมีธาตุในกลุ่ม f จำนวน 14 ธาตุ ธาตุเหล่านี้โดยทั่วไปไม่ได้ถูกจัดอยู่ในหมู่ใดๆบางครั้งเรียกว่าโลหะทรานซิชันภายใน เพราะเป็นตัวเชื่อมระหว่างกลุ่มธาตุ s และกลุ่มธาตุ d ใน แถว (คาบ) ที่ 6และ7ในทำนองเดียวกับที่โลหะทรานซิ ชันกลุ่ม d เป็นตัวเชื่อมระหว่างกลุ่มธาตุ s และกลุ่มธาตุ p ในแถวที่ 4 และ 5

ธาตุในกลุ่ม f แบ่งออกเป็นสองชุด ได้แก่แลนทานัมถึงอิตเตอร์เบียมในคาบที่ 6 และแอคติเนียมถึงโนเบเลียมในคาบที่ 7 ธาตุทั้งหมดเป็นโลหะ อิเล็กตรอนในออร์บิทัล f มีบทบาทน้อยกว่าในเคมีของธาตุในกลุ่ม f ในคาบที่ 6 แม้ว่าจะมีส่วนช่วยอยู่บ้างก็ตาม^{[ 6 ]}ธาตุเหล่านี้ค่อนข้างคล้ายคลึงกัน พวกมันมีบทบาทมากขึ้นในธาตุในกลุ่ม f ช่วงต้นของคาบที่ 7 ซึ่งพลังงานของเปลือก 5f, 7s และ 6d ค่อนข้างคล้ายกัน ดังนั้นธาตุเหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะแสดงความแปรผันทางเคมีมากเท่ากับโลหะทรานซิชันที่คล้ายคลึงกัน ธาตุในกลุ่ม f ช่วงหลังของคาบที่ 7 ตั้งแต่คูเรียมเป็นต้นไปจะมีพฤติกรรมคล้ายกับธาตุในกลุ่ม f ในคาบที่ 6 มากกว่า

ธาตุในกลุ่ม f-block มีลักษณะร่วมกันคือส่วนใหญ่มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าในออร์บิทัล f ภายใน ออร์บิทัล f ทั้งหกมีหกกลีบ และออร์บิทัลที่เจ็ดมีรูปร่างคล้ายดัมเบลที่มีโดนัทสองวง ออร์บิทัลเหล่านี้สามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้มากถึงเจ็ดคู่ ดังนั้นกลุ่มนี้จึงกินพื้นที่สิบสี่คอลัมน์ในตารางธาตุ พวกมันไม่มีหมายเลขหมู่ เนื่องจากไม่สามารถสังเกตแนวโน้มตามคาบในแนวตั้งได้ใน "หมู่" ที่มีธาตุเพียงสองชนิด

ธาตุในกลุ่ม f-block สองแถวที่มีสมาชิก 14 ตัวนั้น บางครั้งอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นกลุ่มแลนทาน อยด์ และ แอก ทินอยด์ซึ่งเป็นชื่อที่ใช้เรียกกลุ่มธาตุโดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางเคมีมากกว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอน กลุ่มธาตุเหล่านั้นมี 15 ตัว แทนที่จะเป็น 14 ตัว โดยขยายไปถึงสมาชิกตัวแรกๆ ของกลุ่ม d-block ในคาบของมัน ได้แก่ลูเทเซียมและลอว์เรนเซียมตามลำดับ

ในตารางธาตุหลายตาราง บล็อก f จะถูกเลื่อนไปทางขวาหนึ่งธาตุ ทำให้แลนทานัมและแอคติเนียมกลายเป็นธาตุในบล็อก d และ Ce–Lu และ Th–Lr ก่อตัวเป็นบล็อก f ทำให้บล็อก d ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนที่ไม่เท่ากันมาก นี่เป็นผลพวงจากการวัดการจัดเรียงอิเล็กตรอนที่ผิดพลาดในยุคแรก ซึ่งคิดว่าเปลือก 4f จะเติมเต็มได้ก็ต่อเมื่อถึงลูเทเซียมเท่านั้น^{[ 7 ]}ในความเป็นจริง อิตเตอร์เบียมเติมเต็มเปลือก 4f และบนพื้นฐานนี้Lev LandauและEvgeny Lifshitzพิจารณาในปี 1948 ว่าลูเทเซียมไม่สามารถถือว่าเป็นธาตุในบล็อก f ได้อย่างถูกต้อง^{[ 8 ]}นับตั้งแต่นั้นมา หลักฐานทางกายภาพ เคมี และอิเล็กทรอนิกส์ได้สนับสนุนอย่างท่วมท้นว่ากลุ่ม f ประกอบด้วยธาตุ La–Yb และ Ac–No ^{[ 7 ] [ 9 ]}ดังที่แสดงไว้ในที่นี้และได้รับการสนับสนุนจาก รายงาน ของสหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศที่ลงวันที่ตั้งแต่ปี 1988 ^{[ 9 ]}และ 2021 ^{[ 10 ]}

คาดการณ์ว่า g-block ที่มีเลขควอนตัมอะซิมาทัล 4 จะเริ่มต้นในบริเวณใกล้เคียงกับธาตุ 121แม้ว่าออร์บิทัล g จะไม่คาดว่าจะเริ่มเติมเต็มสถานะพื้นฐานจนกว่าจะถึงธาตุ124 – 126 (ดูตารางธาตุแบบขยาย ) แต่ก็มีแนวโน้มว่าพลังงานของออร์บิทัล g จะต่ำพอที่จะเริ่มมีส่วนร่วมทางเคมีในธาตุ 121 ^{[ 11 ]}คล้ายกับสถานการณ์ของออร์บิทัล 4f และ 5f

หากแนวโน้มของแถวก่อนหน้ายังคงดำเนินต่อไป บล็อก g จะมีองค์ประกอบสิบแปดตัว อย่างไรก็ตาม การคำนวณคาดการณ์ว่าความเป็นคาบจะเบลออย่างมากในช่วงที่แปด จนถึงจุดที่บล็อกแต่ละบล็อกจะยากต่อการแยกแยะ มีแนวโน้มว่าช่วงที่แปดจะไม่เป็นไปตามแนวโน้มของแถวก่อนหน้า^{[ 12 ]}