Dmitri Mendeleev prvu periodičnu tablicu objavio je 1869. godine. Pokazao je da kad su elementi naručeni prema atomska težina, nastao je obrazac gdje su se slična svojstva elemenata ponavljala. Na temelju rada fizičara Henryja Moseleyja, periodična tablica je reorganizirana na temelju povećanja atomskog broja, a ne na atomskoj težini. Revidirana tablica mogla bi se koristiti za predviđanje svojstava elemenata koje je još trebalo otkriti. Mnoga su od tih predviđanja kasnije potkrijepljena eksperimentiranjem. To je dovelo do formulacije periodni zakon, koja navodi da su kemijska svojstva elemenata ovise o njihovim atomskim brojevima.
Periodična tablica navodi elemente prema atomskom broju, što je broj protona u svakom atomu tog elementa. Atomi atomskog broja mogu imati različit broj neutrona (izotopa) i elektrona (iona), ali i dalje su isti kemijski element.
Elementi u periodičnoj tablici su raspoređeni razdoblja (redovi) i grupe (stupci). Svako od sedam razdoblja popunjava se slijedom atomskog broja. Grupe uključuju elemente koji imaju
ista konfiguracija elektrona u njihovoj vanjskoj ljusci, što rezultira u grupnim elementima dijele slična kemijska svojstva.Postoje dva skupa grupa. Elementi grupe A su reprezentativni elementi, koji imaju s ili p podnivonice kao svoje vanjske orbitale. Elementi grupe B su nereprezentativni elementi, koji su dijelom ispunili d podnivone (the prijelazni elementi) ili djelomično ispunjeni podnivojevi (the lantanidni niz i the serija aktinida). Oznake rimskog broja i slova daju elektronsku konfiguraciju za valentne elektrone (npr. Konfiguracija valentnog elektrona za grupni VA element bit će s2p3 s 5 valentnih elektrona).
Još jedan način kategorizacije elementi je prema tome ponašaju li se kao metali ili nemetali. Većina elemenata su metali. Nalaze se na lijevoj strani stola. Krajnja desna strana sadrži nemetale, plus vodik pokazuje nemetalne karakteristike u uobičajenim uvjetima. Elementi koji imaju neka svojstva metala i neka svojstva nemetala nazivaju se metaloidi ili polimetali. Ti se elementi nalaze duž cik-cak linije koja vodi od gornje lijeve skupine 13 dolje desno skupine 16. Metali su općenito dobri vodiči topline i električne energije, kosi su i plastični i imaju sjajan metalni izgled. Suprotno tome, većina nemetala su loši provodnici topline i električne energije, skloni su krhkim krutinama i mogu poprimiti bilo koji od niza fizičkih oblika. Iako su svi metali, osim žive, kruti u uobičajenim uvjetima, nemetali mogu biti krute tvari, tekućine ili plinovi pri sobnoj temperaturi i tlaku. Elementi se mogu dalje podijeliti u grupe. Grupe metala uključuju alkalne metale, zemnoalkalijske metale, prijelazne metale, osnovne metale, lantanide i aktinide. Skupine nemetala uključuju nemetale, halogene i plemenite plinove.