원자가전자(原子價電子, valence electron)는 원자의 최외각 전자를 의미하며, 화학적 성질과 결합 능력에 중요한 역할을 한다. 원자는 전자껍질로 구성되어 있으며, 원자가전자는 이 전자껍질의 가장 바깥쪽에 위치한 전자를 가리킨다. 이 전자는 원자의 전체 전하 중에서 화학적 반응에 가장 큰 영향을 미치며, 원자들 간의 결합 형성과 분자의 구조를 결정짓는다.

원자가전자의 수는 주기율표에서 원소의 그룹을 결정짓는 중요한 요소로 작용한다. 예를 들어, 같은 그룹에 속하는 원소들은 같은 수의 원자가전자를 가지고 있어 비슷한 화학적 성질을 보여준다. 원자가전자의 수는 원소의 경우에 따라 1개에서 8개까지 다양하며, 이는 원자의 전자배치에 의해 결정된다.

원자가전자는 이온화, 공유 결합, 금속 결합 등 다양한 화학적 반응에서 핵심적인 역할을 한다. 원자가전자가 다른 원자와의 결합을 통해 화합물을 형성하거나, 이온으로 전환될 때 원자의 전하 상태가 변하는 과정을 통해 화학적 반응이 일어난다.

원자가전자의 개념은 화학, 물리학, 재료과학 등 여러 분야에서 중요한 기초로 작용하며, 원자 구조에 대한 이해를 바탕으로 한 다양한 화학적 이론의 기반이 된다.