De covalente straal verwijst naar de grootte van een atoom dat deel uitmaakt van een enkele covalente binding. Covalente straal wordt uitgedrukt in picometers (pm) of angstroms (Å). In theorie moet de som van twee covalente stralen gelijk zijn aan de covalente bindingslengte tussen twee atomen, maar in de praktijk hangt de lengte van de binding af van de chemische omgeving. Grafieken worden ook samengesteld voor de covalente straal voor dubbele en drievoudige covalente chemische bindingen.
Er zijn andere methoden om de grootte van atomen te meten. Technisch gezien zijn het allemaal schattingen van de atoomstraal. Datatabellen van de atoomstraal zijn echter voor de afstand tussen de middelpunten van de atomen die elkaar net raken. In deze context betekent "aanraken" dat de buitenste elektronenschillen met elkaar in contact staan. De ionische straal is een andere methode om de atoomgrootte te schatten. De ionische straal is de helft van de afstand tussen twee atomen die elkaar raken in een kristalrooster (atomen die een ionische binding vormen).
De covalente straal en ionische straal kunnen groter of kleiner zijn dan de atoomstraal van een atoom van een element. Over het algemeen volgt de atomaire straal een trend in het periodiek systeem waarin de straal toeneemt door naar beneden te bewegen in een elementengroep en afneemt naar links naar rechts over een periode.