金屬學中常把晶體中的原子近似地看成緊密排列的小剛球。最鄰近的小剛球彼此相切，相切的兩個原子中心之間的距離稱為原子間距。元素的晶體中原子間距之半，即為原子半徑(rA)，如圖所示。實際上自由原子并沒有所謂原子半徑，因為電子云密度是隨著距離而逐漸減小的。但是原子半徑這個概念，對于考慮原子在晶體中的排列狀態卻非常有用(見晶體結構)。如在研究合金相類型，以及在解釋晶體缺陷，擴散和相變等金屬學問題。就許多簡單的晶體而言，利用幾何概念就能從點陣常數(a)計算出球的半徑。如在面心立方結構中元素原子半徑，體心立方結構中，在密排六方結構的基面上。

元素的這種原子半徑都不是固定不變的，它隨外界條件（溫度、壓力）、結合鍵類型、配位數、價態和合金化的改變而變化。例如離子鍵晶體（食鹽）中的鈉的離子半徑是0.98┱，而在金屬狀態時鈉原子（離子）半徑為1.86┱。