Atomski polmer je meritev velikosti za atome določenega elementa. Označuje razdaljo med jedrom atoma in zunanjim robom njegovih elektronov ali razdaljo med dvema atomskima jedroma. Atom nima fiksne strukture, zato se njegov atomski polmer izmeri tako, da se razdalja med jedri dotikajočih se atomov deli na polovico. Polmer je lahko različen za isti atom, odvisno od tega, ali je vezan ali le ob drugem atomu. Atomska velikost se ob upoštevanju alkalijskih kovin do žlahtnih plinov še dodatno zmanjšuje vzdolž vsake vrstice periodične tabele in povečuje navzdol po stolpcih.
Tabela atomskega polmera se strukturno razlikuje od klasične periodične tabele elementov. Helij ima najmanjši polmer, medtem ko je vodik, najlažji element, šesti od spodaj za merjenje velikosti, cezij pa je največji atom. Nevtralni atomi so veliki od 0.3 do 3 angstrome, atome in ione z enim elektronom pa je mogoče izmeriti z uporabo Bohrovega polmera, ki ga določa orbita elektrona z najnižjo energijo v atomu.
Polmer kovalentno vezanih atomov je drugačen od polmera dotikajočih se atomov. Atomi, ki so povezani, si delijo elektrone, polmeri gosto zloženih atomov, na primer v kovinski strukturi, pa so različni, kot če atomi le sedijo drug poleg drugega. Van der Waalsov polmer se uporablja za atome, ki jih skupaj držijo šibke privlačnosti in se ne držijo skupaj v molekuli. Dodajanje elektronov atomu spremeni njegov atomski polmer, zato se lahko ionski polmer razlikuje glede na to, koliko elektronov kroži okoli iona.
Atomski polmer temelji na načelu, da so atomi krogle. To ni ravno tako in model krogle je le približen prikaz. Ideja o sferičnih atomih pomaga razložiti in napovedati, kako gosti so tekočine in trdne snovi, kako so atomi razporejeni v kristalih, ter izračunati obliko in velikost molekul. Polmer atomov se poveča po vrsticah periodične tabele, vendar se močno poveča med žlahtnimi plini na koncu vrstice ali obdobja in alkalijsko kovino, ki se začne v naslednji vrstici. Ta koncept je bil uporabljen pri razvoju kvantne teorije in je logičen v povezavi s teorijo elektronske lupine, ki pojasnjuje, koliko elektronov je lahko v kateri koli določeni orbiti.