最外層電子數是指一個原子電子層中最外層電子的數量，這一數值對元素的化學性質有決定性影響。
最外層電子數目的不同會導致元素化學性質的顯著差異。例如，如果最外層電子少於或等於3個，這類元素（如鹼金屬和鹼土金屬）通常容易失去最外層電子，以達到穩定的8電子結構，因此具有較高的金屬性和還原性。相反，如果最外層電子多於或等於5個，這些元素（如鹵素和氧族元素）則容易獲得電子，以達到穩定的8電子結構，因此具有較高的非金屬性和氧化性。當最外層電子數為4時，如碳族元素，它們既可能失去電子也可能獲得電子，表現出與其它原子形成共價鍵的能力。
此外，最外層電子數還決定了元素的化合價、反應性以及離子化趨勢。例如，氟、氯、溴等鹵素原子，最外層電子數為7，非常想再奪過來一個電子，這樣最外層就補夠了8個電子變成一價負離子。