Dmitri Mendeleev publicerade den första periodiska tabellen 1869. Han visade att när elementen beställdes enligt atomvikt, resulterade i ett mönster där liknande egenskaper för element återkom periodvis. Baserat på fysiker Henry Moseleys arbete omorganiserades det periodiska systemet på grundval av ett ökande atomantal snarare än på atomvikt. Den reviderade tabellen kan användas för att förutsäga egenskaperna hos element som ännu inte hade upptäckts. Många av dessa förutsägelser bekräftades senare genom experiment. Detta ledde till formuleringen av periodisk lag, som säger att de kemiska egenskaperna av elementen är beroende av deras atomantal.
Den periodiska tabellen visar element efter atomnummer, vilket är antalet protoner i varje atom i det elementet. Atomer med ett atomnummer kan ha varierande antal neutroner (isotoper) och elektroner (joner), men förblir ändå samma kemiska element.
Element i det periodiska systemet ordnas i perioder (rader) och grupper (kolumnerna). Var och en av de sju perioderna fylls i tur och ordning med atomnummer. Grupper inkluderar element som har
samma elektronkonfiguration i deras yttre skal, vilket resulterar i gruppelement som delar liknande kemiska egenskaper.Det finns två grupper av grupper. Grupp A-elementen är representativa element, som har s- eller p-nivåer som sina yttre bana. Grupp B-elementen är icke-representativa element, som delvis har fyllt d undernivåer ( övergångselement) eller delvis fyllda f-undernivåer ( lantanidserie och den aktinidserie). De romerska siffra- och bokstavsbeteckningarna ger elektronkonfigurationen för valenselektronerna (t.ex. kommer valenselektronkonfigurationen för ett grupp VA-element att vara s2p3 med 5 valenselektroner).
Ett annat sätt att kategorisera element är beroende på om de uppför sig som metaller eller icke-metaller. De flesta element är metaller. De finns på vänster sida av bordet. Den yttersta högra sidan innehåller icke-metaller, plus väte visar icke-metala egenskaper under vanliga förhållanden. Element som har vissa egenskaper hos metaller och vissa egenskaper hos icke-metaller kallas metalloider eller semimetaller. Dessa element finns längs en sicksacklinje som går från övre vänstra delen av grupp 13 till nedre högra delen av grupp 16. Metaller är i allmänhet bra ledare för värme och elektricitet, är formbara och smidiga och har ett glansigt metalliskt utseende. Däremot är de flesta icke-metaller dåliga ledare för värme och elektricitet, tenderar att vara spröda fasta ämnen och kan anta vilken som helst av ett antal fysiska former. Medan alla metaller utom kvicksilver är fasta under vanliga förhållanden, kan icke-metaller vara fasta ämnen, vätskor eller gaser vid rumstemperatur och tryck. Element kan ytterligare delas upp i grupper. Grupper av metaller inkluderar alkalimetaller, jordalkalimetaller, övergångsmetaller, basmetaller, lantanider och aktinider. Grupper av icke-metaller inkluderar icke-metaller, halogener och ädelgaser.