Elementit voidaan luokitella elementtiperheiden mukaan. Osaaminen tunnistaa perheet, mitkä elementit ovat mukana, ja niiden ominaisuudet auttavat ennustamaan tuntemattomien elementtien käyttäytymistä ja niiden kemiallisia reaktioita.
Alkuperhe on joukko elementtejä, joilla on yhteiset ominaisuudet. Elementit luokitellaan perheisiin, koska kolme pääelementtiluokkaa (metallit, epämetalliatomeja, ja puolimetallit) ovat erittäin leveitä. Näiden perheiden elementtien ominaisuudet määräytyvät pääasiassa elektronien lukumäärän kanssa ulkoisessa energiakuoressa. Elementtiryhmättoisaalta ovat elementtien kokoelmia, jotka on luokiteltu samanlaisten ominaisuuksien perusteella. Koska elementtien ominaisuudet määräytyvät suurelta osin valenssielektronien käyttäytymisen perusteella, perheet ja ryhmät voivat olla samat. Elementtejä luokitellaan perheisiin kuitenkin eri tavoilla. Monet kemistit ja kemian oppikirjat tunnustavat viisi pääperhettä:
alkalimetallit tunnustetaan ryhmäksi ja elementtiperheeksi. Nämä elementit ovat metalleja. Natrium ja kalium ovat esimerkkejä elementteistä tässä perheessä. Vetyä ei pidetä alkalimetallina, koska kaasulla ei ole ryhmän tyypillisiä ominaisuuksia. Vety voi kuitenkin olla oikeissa lämpötilan ja paineen olosuhteissa alkalimetalli.
Suurin elementtiperhe koostuu siirtymämetallit. Jaksotaulukon keskellä on siirtymämetalleja, plus kaksi taulukon rungon alapuolella olevaa riviä (lantanidit ja aktinidit) ovat erityisiä siirtymämetalleja.