Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan unsur, tetapi mungkin cara yang paling jelas adalah dengan fase pada suhu dan tekanan lingkungan standar (yaitu 25 ° C dan 100 KPa). Kondisi ini digambarkan sebagai TPEA. Penting untuk menentukan suhu dengan tepat, karena ada dua logam yang titik lelehnya sedikit lebih tinggi dari suhu standar, keduanya cesium, dengan titik leleh 29ºC dan galium dengan 30ºC.
Skema klasifikasi lain yang cukup umum memiliki dua kategori: logam dan non-logam. Tapi kemudian muncul pertanyaan, apa itu logam? Massa jenis juga bukan merupakan pedoman, karena massa jenis litium adalah setengah dari massa jenis air, misalnya. Kekerasan juga tidak memadai untuk penilaian, karena logam alkali sangat lunak. Di sisi lain, kadang-kadang disebut sebagai properti umum dalam logam, kapasitas lunak, yaitu kemampuan suatu unsur untuk diratakan, dan membentuk lembaran, serta keuletan, kemampuan untuk diregangkan dan menghasilkan kabel. Sifat ini tidak berlaku untuk semua logam, karena ada beberapa logam transisi yang rapuh.
Karakteristik umum lainnya dalam logam adalah konduktivitas termal yang tinggi, tetapi intan, yang bukan logam, adalah salah satu unsur yang paling konduktif, oleh karena itu, sebagai klasifikasi, tidak valid.
Konduktivitas listrik tiga dimensi yang tinggi adalah kriteria terbaik untuk mengidentifikasi logam. Anda perlu menetapkan tiga dimensi dan bukan hanya dua, karena grafit, alotrop karbon, memiliki konduktivitas listrik yang tinggi dalam dua dimensi. Ada 1012 perbedaan konduktivitas listrik antara logam penghantar listrik terbaik (perak) dan yang terburuk (plutonium). Tetapi bahkan plutonium memiliki konduktivitas listrik sekitar 105 kali lebih baik daripada unsur non-logam konduktif terbaik. Namun, lebih tepatnya, kondisi TPEA tekanan 100KPa dan 25ºC harus ditetapkan, karena di bawah 18ºC alotrop timah yang stabil tidak menghantarkan listrik. Sebaliknya, pada tekanan yang mudah dicapai, yodium menjadi penghantar listrik. Kriteria fisik yang lebih spesifik adalah ketergantungan konduktivitas listrik sehubungan dengan suhu, karena konduktivitas logam menurun dengan meningkatnya, sedangkan non-logam meningkat.
Namun, bagi ahli kimia, karakteristik paling penting dari suatu unsur adalah cara perilaku kimianya, pola yang mereka ikuti; khususnya, kecenderungan mereka untuk membentuk ikatan kovalen atau preferensi mereka untuk pembentukan kation. Namun apapun kriteria yang digunakan, beberapa unsur selalu masuk dalam batas wilayah pembagian antara logam dan nonlogam. Akibatnya, sebagian besar ahli kimia anorganik setuju bahwa boron, silikon, germanium, arsenik, dan telurium dapat dimasukkan ke dalam unsur-unsur, suatu kondisi semilogam yang ambigu, yang dikenal di masa lalu sebagai metaloid.
Meskipun demikian, pembagian unsur menjadi tiga kategori adalah penyederhanaan. Ada subkelompok logam, terdiri dari yang paling dekat dengan perbatasan, yang menunjukkan perilaku kimia tertentu yang lebih khas dari logam. Kesembilan “logam lemah” ini adalah berilium, aluminium, seng, galium, timah, timbal, antimon, bismut, dan polonium. Sebagai contoh salah satu spesies anionik kita dapat memilih aluminium. Dalam larutan yang sangat basa, aluminium membentuk aluminat, Al (OH) 4 (aq). Dengan cara yang sama, “logam lemah” lainnya membentuk berilat, seng, galat, stannat, plumbatos, antimonat, bismutat, dan poloniat.