Дмитрий Менделеев публикува първата периодична таблица през 1869г. Той показа, че когато елементите са подредени според атомно тегло, резултат, модел, при който подобни свойства на елементи периодично се повтарят. Въз основа на работата на физика Хенри Мозели, периодичната таблица беше реорганизирана въз основа на увеличаващо се атомно число, а не на атомно тегло. Преработената таблица може да се използва за прогнозиране на свойствата на елементи, които все още не са открити. Много от тези прогнози по-късно бяха потвърдени чрез експерименти. Това доведе до формулирането на периодичен закон, която заявява че химичните свойства от елементите зависят от атомните им числа.
Периодичната таблица изброява елементите по атомно число, което е броят на протоните във всеки атом на този елемент. Атомите с атомен номер могат да имат различен брой неутрони (изотопи) и електрони (йони), но въпреки това остават един и същ химичен елемент.
Елементите в периодичната таблица са подредени периоди (редове) и
групи (колони). Всеки от седемте периода се попълва последователно с атомно число. Групите включват елементи, имащи същата електронна конфигурация във външната им обвивка, което води до резултат в групови елементи споделящи подобни химични свойства.Има две групи от групи. Елементите от група А са представителни елементи, които имат s или p под равнини като свои външни орбитали. Елементите от група В са непредставителни елементи, които частично са запълнили d подравнини (the преходни елементи) или частично запълнени f под равнини (The серия лантанид и на серия актиниди). Римските обозначения с цифри и букви дават електронна конфигурация за валентните електрони (например, конфигурацията на валентния електрон на елемент от група VA ще бъде s2р3 с 5 валентни електрона).
Друг начин за категоризиране елементи е според това дали се държат като метали или неметали. Повечето елементи са метали. Те се намират от лявата страна на масата. Крайната дясна страна съдържа неметалите, плюс водородът показва неметални характеристики при обикновени условия. Елементите, които имат някои свойства на металите и някои свойства на неметалите, се наричат металоиди или семиметали. Тези елементи се намират по протежение на зигзаговата линия, която протича от горната лява страна на група 13 до долната дясна част на група 16. Като цяло металите са добри проводници на топлина и електричество, са ковък и пластичен и имат бляскав метален вид. За разлика от тях, повечето неметали са лоши проводници на топлина и електричество, склонни са към крехки твърди вещества и могат да приемат всяка от редица физически форми. Докато всички метали, с изключение на живак, са твърди при обикновени условия, неметалите могат да бъдат твърди вещества, течности или газове при стайна температура и налягане. Елементите могат да бъдат допълнително разделени на групи. Групите метали включват алкални метали, алкалоземни метали, преходни метали, основни метали, лантаниди и актиниди. Групите неметали включват неметалите, халогените и благородните газове.