Grupy i okresy to dwa sposoby kategoryzacji elementów w układzie okresowym. Okresy to poziome rzędy (w poprzek) układu okresowego, a grupy to pionowe kolumny (w dół). Liczba atomowa rośnie wraz z przechodzeniem w dół grupy lub okresu.
Elementy w grupie mają wspólną liczbę elektronów walencyjnych. Na przykład wszystkie pierwiastki w grupie ziemi alkalicznej mają wartościowość z dwóch. Elementy należące do grupy zwykle mają kilka wspólnych właściwości.
Inny sposób grupowania elementów opiera się na ich wspólnych właściwościach (w niektórych przypadkach te grupy nie odpowiadają kolumnom w układzie okresowym). Takie grupy obejmują metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, metale przejściowe (w tym pierwiastki ziem rzadkich lub lantanowce, a także aktynowce), metale podstawowe, metaloidy lub półmetale, niemetale, halogeny i gazy szlachetne. W ramach tego systemu klasyfikacji wodór jest niemetaliczny. Niemetale, halogeny i gazy szlachetne są wszelkiego rodzaju pierwiastkami niemetalicznymi. Metaloidy mają właściwości pośrednie. Wszystkie pozostałe elementy są metaliczne.
Elementy w tym okresie mają najwyższy nie wzbudzony poziom energii elektronowej. W niektórych okresach jest więcej pierwiastków niż innych, ponieważ liczba pierwiastków zależy od liczby elektronów dozwolonych na każdym poziomie energii.