由甲、乙、丙、丁四种短周期元素在周期表中的位置关系可知，甲、乙处于第二周期，丙、丁处于第三周期，甲、丙同族，乙、丁同族，两族相邻．

A、甲、乙处于第二周期，电子层数相同，故A正确；

B、乙、丁分别处于第二、第三周期，为同族元素，最外层电子数相同，故B正确；

C、由位置关系可知，原子序数丁＞丙＞乙＞甲，故C错误；

D、同周期自左而右，最外层电子数增大，最外层电子数丁＞丙，故D正确．

故选：C．