一般而言，同族元素的原子具有相同數目的最外層電子。因此，為獲得八隅體或電子偶的電子結構，它們在化學反應中所需得到或失去的電子數目相同。這是同族元素的化學性質非常相似的原因。

例如，鹼金屬原子都具有 \(1\) 個最外層電子。在化學反應中，它們均傾向於失去這個電子，以獲得八隅體或電子偶的結構。由於在化學反應中，鹼金屬原子所失去的電子數目相同，因此，它們的化學性質十分相似。

又如，鹵素原子都具有 \(7\) 個最外層電子。在化學反應中，它們均傾向於得到 \(1\) 個外來電子，以獲得八隅體或電子偶的結構。由於在化學反應中，鹵素原子所得到的電子數目相同，因此，它們的化學性質十分相似。

元素活性的高低，與其原子得失電子的難易程度有關。原子得到或失去電子愈容易，元素的活性愈高。

而原子失去電子的難易，取決於原子核與電子之間靜電吸引力的大小。這種靜電吸引力與兩個因素有關：(1) 有效核電荷; (2) 原子核與電子之間的距離。 若有效核電荷愈大，且原子核與電子之間的距離愈小，則原子核與電子之間的吸引力愈大，原子愈難以失去電子。

有效核電荷 (effective nuclear charge) 描述的是吸引外層電子的淨正電荷。它可以用下面的方法粗略地進行估算：

同族元素具有相同的有效核電荷。

例如，鹼金屬的有效核電荷均為 \(+1\)，鹵素的有效核電荷均為 \(+7\)。。
\(\ce{Li}\) 的有效核電荷\( = +3 − 2 = +1\)；
\(\ce{Na}\) 的有效核電荷\( = +11 − 10 = +1\)；
\(\ce{K }\) 的有效核電荷 \(= +19 − 18 = +1\)；
\(\ce{Rb}\) 的有效核電荷\( = +37 − 36 = +1\)；
\(\ce{Cs }\) 的有效核電荷 \(= +55 − 54 = +1\)。

\(\ce{F}\) 的有效核電荷 \(= +9 − 2 = +7\)；
\(\ce{Cl}\) 的有效核電荷 \(= +17 − 10 = +7\)；
\(\ce{Br}\) 的有效核電荷\( = +35 − 28 = +7\)；
\(\ce{I}\) 的有效核電荷 \(= +53 − 46 = +7\)。

在化學反應中，鹼金屬原子傾向於失去 \(1\) 個最外層電子，以獲得八隅體或電子偶的結構。

• 比較鹼金屬原子的有效核電荷：鹼金屬的有效核電荷均為 \(+1\)。
• 比較鹼金屬的原子核與最外層電子之間的距離：由於被失去的電子均位於最外電子層，因此，鹼金屬的原子核與最外層電子之間的距離，由上至下，逐漸增大。

由於有效核電荷相同，而原子核與最外層電子之間的距離，由上至下，逐漸增大，因此，由上至下，鹼金屬的原子核與最外層電子之間的吸引力逐漸減弱，原子失去電子變得愈來愈容易。

原子愈容易失去電子，該元素的活性愈高。因此，鹼金屬的活性，由上至下，逐漸增強。

在化學反應中，鹵素原子傾向於得到 \(1\) 個外來電子，以獲得八隅體的結構。

• 比較鹵素原子的有效核電荷：鹵素的有效核電荷均為 \(+7\)。
• 比較鹵素的原子核與外來電子之間的距離：由於外來電子被吸引後，都會填充至最外電子層，因此，鹵素的原子核與外來電子之間的距離，由上至下，逐漸增大。

由於有效核電荷相同，而原子核與最外層電子之間的距離，由上至下，逐漸增大，因此，由上至下，鹵素的原子核與外來電子之間的吸引力逐漸減弱，原子得到電子變得愈來愈困難。

原子愈難得到電子，該元素的活性愈低。因此，鹵素的活性，由上至下，逐漸減弱。