Dmitrij Mengyelejev 1869-ben publikálta az első széles körben elismert periódusos rendszert. Az elemeket atomtömeg szerint rendezte el, és észrevette, hogy a tulajdonságok periodikusan ismétlődnek. Hézagokat hagyott a még fel nem fedezett elemeknél, és megjósolta tulajdonságaikat. Amikor megtalálták a galliumot és a germániumot, jóslatai egyeztek. A periódusos rendszer a kémia szervező vázává vált.

A modern periódusos rendszer az elemeket rendszám, nem pedig rendszám szerint rendezi. 118 elemet tartalmaz, periódusokba (sorok) és csoportokba (oszlopok) rendezve. Az azonos csoportba tartozó elemek azonos számú vegyértékelektronnal és hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Az 1. csoportba tartozó elemek alkálifémek. A 18. csoportba tartozó elemek nemesgázok. A táblázat blokkokra van osztva: s, p, d és f, a betöltött elektronszint alapján.

A periódusos rendszer trendeket mutat. Az atom sugara egy periódus alatt csökken, egy csoporttal lefelé pedig növekszik. Az ionizációs energia egy periódus alatt növekszik, egy csoporttal lefelé pedig csökken. Az elektronegativitás ugyanezt a mintát követi. Ezeket a trendeket a növekvő atommagtöltés és a belső elektronok árnyékoló hatása magyarázza.

A periódusos rendszer több mint egy diagram. Ez egy prediktív eszköz. Egy elem helyének ismerete megmutatja a tulajdonságait, a reakcióképességét és a valószínűsíthető vegyületeit. Ez a kémiai világ térképe.