Az elemeket elemcsaládok szerint lehet kategorizálni. A családok azonosításának ismerete, amelyek tartalmazzák az elemeket, és azok tulajdonságai elősegítik az ismeretlen elemek viselkedésének és kémiai reakcióinak előrejelzését.
Az elemcsalád közös tulajdonságokkal rendelkező elemek halmaza. Az elemeket családokba sorolják, mert az elemek három fő kategóriája (fémek, nemfémek, és a félfémek) nagyon szélesek. Ezekben a családokban az elemek tulajdonságait elsősorban a külső energiahéjban levő elektronok száma határozza meg. Elemcsoportokmásrészt hasonló tulajdonságok alapján kategorizált elemek gyűjteményei. Mivel az elem tulajdonságait nagymértékben a valencia elektronok viselkedése határozza meg, a családok és a csoportok azonosak lehetnek. Az elemek családba sorolására azonban különféle módok vannak. Számos kémikus és a kémiai tankönyv öt fő családot ismeri fel:
Az alkálifémek elemek és csoportokként kerülnek elismerésre. Ezek az elemek fémek. A nátrium és a kálium példák az elemre ebben a családban. A hidrogén nem tekinthető alkálifémnek, mivel a gáz nem rendelkezik a csoport jellemző tulajdonságaival. Megfelelő hőmérsékleti és nyomásviszonyok mellett azonban a hidrogén alkálifém lehet.
Az elemek legnagyobb családja a következőkből áll: átmeneti fémek. A periódusos rendszer középpontjában az átmeneti fémek vannak, valamint az asztal testének alatti két sor (lantanidok és aktinidok) speciális átmeneti fémek.