Nemetalele se află în tabelul periodic în grupele 13-18 deasupra liniei îngroșate.
Unele elemente aflate la limita de separare a nemetalelor de metale în sistemul periodic (B, Si, Ge, As, Sb, Te) au unele proprietăți caracteristice metalelor și altele caracteristice nemetalelor și se mai numesc și semimetale.
Atomii nemetalelor au tendința de a accepta electroni și de a forma ioni negativi. Datorită faptului că formează ioni negativi, nemetalele au caracter electronegativ. Caracterul electronegativ este cu atât mai pronunțat cu cât se acceptă mai puțini electroni și cu cât electronii sunt acceptați pe un strat mai apropiat de nucleu. Numărul de electroni acceptați de un atom de nemetal este egal cu 18 - nr. grupei în care se găsește elementul respectiv. Astfel, caracterul nemetalic crește în perioadă de la stânga la dreapta , iar în grupă de jos în sus. Elementul cu cel mai pronunțat caracter electronegativ este fluorul, urmat de oxigen.
Z=1H (K-1e-) + 1 e- → H- (K-2e-)
Z=8O (K-2e-, L-6e-) + 2 e- → O2-(K-2e-, L-8e-)
Ionii negativi, în procesul de electroliză, migrează spre electrodul pozitiv numit anod, motiv pentru care se mai numesc și anioni. Anionii nemetalelor au pe ultimul strat configurație stabilă de gaz nobil (dublet sau octet).
Valența nemetalelor în compușii binari cu hidrogenul, cu care formează legături covalente simple, sau cu metalele, în care nemetalele participă sub formă de ioni, este egală cu numărul de electroni puși în comun, respectiv acceptați, deci 18 - nr. grupei în care se găsește elementul respectiv. (CH4, Ca3N2, NH3, H2S, H2O, Na2O, FeO, FeS, HCl, HBr, KCl, BaCl2 etc.)
În compușii cu oxigenul, nemetalele formează legături covalente prin punere în comun de electroni și, cu excepția fluorului, pot avea mai multe valențe. Valența maximă a unui nemetal față de oxigen este egală cu cifra unităților din numărul grupei. (CO2, CO, N2O5, NO2, N2O3, NO, N2O, P4O6, P4O10, SO2, SO2, Cl2O7, Cl2O5, Cl2O3, Cl2O etc.)
Florul are mereu valența 1, iar oxigenul are mereu valența 2.
În stare liberă nemetalele se găsesc sub formă de:
• molecule monoatomice, caracteristice gazelor nobile (He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn)
• molecule diatomice (H2, O2, N2, Cl2, F2, Br2, I2)
• molecule poliatomice (P4, S8)
• rețele atomice formate din foarte mulți atomi uniți prin legături covalente (C - grafit sau diamant, Si, P roșu, P negru)
Formele diferite sub care se găsește același element în natură se numesc forme alotropice. Acestea diferă prin structură și proprietăți. Grafitul și diamantul sunt forme alotropice ale carbonului, alături de fulerene, iar fosforul are trei forme alotropice: fosforul alb, fosforul roșu și fosforul negru.