Dmitri Mendelejew veröffentlichte 1869 das erste allgemein anerkannte Periodensystem. Er ordnete die Elemente nach ihrer Atommasse und bemerkte periodisch wiederkehrende Eigenschaften. Er ließ Lücken für noch unentdeckte Elemente und sagte deren Eigenschaften voraus. Als Gallium und Germanium entdeckt wurden, bestätigten sich seine Vorhersagen. Das Periodensystem wurde zum ordnenden Rahmen der Chemie.

Das moderne Periodensystem ordnet die Elemente nach ihrer Ordnungszahl, nicht nach ihrer Atommasse. Es enthält 118 Elemente, die in Perioden (Zeilen) und Gruppen (Spalten) unterteilt sind. Elemente derselben Gruppe besitzen die gleiche Anzahl an Valenzelektronen und ähnliche chemische Eigenschaften. Die Elemente der Gruppe 1 sind die Alkalimetalle, die Elemente der Gruppe 18 die Edelgase. Das Periodensystem ist in die Blöcke s, p, d und f unterteilt, je nachdem, welches Elektronenniveau besetzt ist.

Das Periodensystem offenbart Trends. Der Atomradius nimmt innerhalb einer Periode ab und innerhalb einer Gruppe zu. Die Ionisierungsenergie nimmt innerhalb einer Periode zu und innerhalb einer Gruppe ab. Die Elektronegativität folgt demselben Muster. Diese Trends lassen sich durch die zunehmende Kernladung und die abschirmende Wirkung der inneren Elektronen erklären.

Das Periodensystem ist mehr als nur eine Tabelle. Es ist ein Vorhersageinstrument. Kennt man die Position eines Elements, so erhält man Informationen über seine Eigenschaften, seine Reaktivität und seine wahrscheinlichen Verbindungen. Es ist die Landkarte der chemischen Welt.