Dmitrijs Mendelejevs pirmo periodisko tabulu publicēja 1869. gadā. Viņš parādīja, ka tad, kad elementi tika pasūtīti saskaņā ar atomsvars, tika iegūts modelis, kurā periodiski atkārtojās līdzīgas elementu īpašības. Balstoties uz fiziķa Henrija Moseleja darbu, periodiskā tabula tika reorganizēta, pamatojoties uz pieaugošo atomu skaitu, nevis uz atomu svaru. Pārskatīto tabulu varēja izmantot, lai prognozētu vēl atklāto elementu īpašības. Daudzas no šīm prognozēm vēlāk tika pamatotas ar eksperimentu palīdzību. Tā rezultātā tika formulēts periodiskais likums, kurā norādīts ka ķīmiskās īpašības elementu ir atkarīgi no to atomu skaita.
Periodiskajā tabulā ir uzskaitīti elementi pēc atomu skaita, kas ir protonu skaits katrā šī elementa atomā. Atomu skaita atomiem var būt atšķirīgs neitronu (izotopu) un elektronu (jonu) skaits, tomēr tie joprojām ir viens un tas pats ķīmiskais elements.
Periodiskās tabulas elementi ir sakārtoti periodi (rindas) un grupas (kolonnas). Katru no septiņiem periodiem aizpilda pēc kārtas ar atomu numuru. Grupās ietilpst elementi ar
tāda pati elektronu konfigurācija to ārējā apvalkā, kā rezultātā grupas elementos daloties ar līdzīgām ķīmiskajām īpašībām.Ir divi grupu komplekti. A grupas elementi ir: reprezentatīvie elementi, kuru ārējā orbitāle ir s vai p apakšlīmeņi. B grupas elementi ir: nereprezentatīvi elementi, kas daļēji aizpildījuši apakšlīmeņus ( pārejas elementi) vai daļēji aizpildītas apakšlīmeņi ( lantanīdu sērija un aktinīdu sērija). Romiešu ciparu un burtu apzīmējumi dod valences elektronu konfigurāciju elektronā (piemēram, VA grupas elementa valences elektronu konfigurācija būs s2lpp3 ar 5 valences elektroniem).
Vēl viens veids, kā klasificēt elementi ir atkarīgs no tā, vai viņi uzvedas kā metāli vai kā metāli. Lielākā daļa elementu ir metāli. Tie ir atrodami galda kreisajā pusē. Labākajā labajā pusē ir nemetāli, kā arī parastos apstākļos ūdeņradim ir nemetāla īpašības. Elementus, kuriem ir dažas metālu īpašības un dažas nemetālu īpašības, sauc par metalloīdiem vai pusmetāliem. Šie elementi ir atrodami pa zigzaga līniju, kas iet no 13. grupas augšējās kreisās puses līdz 16. grupas labajai apakšai. Metāli parasti ir labi siltuma un elektrības vadītāji, ir kaļami un kaļami, un tiem ir spožs metāla izskats. Turpretim vairumam nemetālu ir slikti siltuma un elektrības vadītāji, tie parasti ir trausli cietas vielas un tiem var būt jebkura fizikālā forma. Kaut arī parastos apstākļos visi metāli, izņemot dzīvsudrabu, ir cieti, istabas temperatūrā un spiedienā metāli var būt cietas vielas, šķidrumi vai gāzes. Elementus var sīkāk sadalīt grupās. Metālu grupās ietilpst sārmu metāli, sārmzemju metāli, pārejas metāli, pamatmetāli, lantanīdi un aktinīdi. Nemetālu grupās ietilpst nemetāli, halogēni un cēlgāzes.