Il numero di protoni ed elettroni in un atomo ne determina le proprietà chimiche. Ad esempio, il numero di elettroni nel guscio più esterno di un atomo determina la facilità con cui può formare legami con altri atomi. Il fosforo ha 5 elettroni nel suo guscio più esterno, il che significa che può formare legami con un massimo di 5 altri atomi.
Il numero atomico di un elemento può essere utilizzato anche per prevedere la posizione dell'elemento nella tavola periodica. La tavola periodica è una tabella che dispone gli elementi in ordine di numero atomico. Il fosforo si trova nel gruppo 15 (noto anche come famiglia dell'azoto) della tavola periodica. Gli elementi del gruppo 15 hanno tutti 5 elettroni nel loro guscio più esterno e condividono proprietà chimiche simili.