德米特里·門捷列夫於1869年發表了第一張廣受認可的元素週期表。他依照原子量排列元素，並注意到元素的性質會週期性地重複出現。他為尚未發現的元素預留了空位，並預測了它們的性質。當鎵和鍺被發現後，他的預測得到了證實。元素週期表由此成為化學的組織架構。

現代元素週期表依原子序而非原子量排列元素。它包含118種元素，依週期（行）和族（列）排列。同一族的元素具有相同數量的價電子，化學性質也相似。第1族元素是鹼金屬，第18族元素是稀有氣體。元素週期表依電子亞層填滿分為s區、p區、d區、f區。

元素週期表揭示了許多規律。原子半徑在同一週期內從左到右遞減，在同一族內由上到下遞增。電離能在同一周期內從左到右遞增，在同一族內從上到下遞減。電負性也遵循同樣的規律。這些規律可以用核電荷的增加和內層電子的屏蔽效應來解釋。

元素週期表不只是一張圖表，它更是一種預測工具。了解元素在週期表中的位置，就能知道它的性質、反應活性以及可能的化合物。它就像是化學世界的地圖。