元素周期表是俄国化学家发明的门捷列夫在1869年。然而，在门捷列夫之前，化学家们已经思考了几十年如何分类元素．从1789年开始，安东尼·拉瓦锡开始根据属性对元素进行分类。约翰·沃尔夫冈Döbereiner在1817年证明了元素可以通过它们来排列原子量形成了三合会，比如，锶它们之间的原子量是多少钙而且钡．
1862年，法国地质学家Alexandre-Émile-Béguyer de Chancourtois提出了一个元素周期表，其中元素的原子量可以在周长为16个单位的圆柱体上绘制氧气．原子量是英国化学家使用的约翰·纽兰兹1864年对元素进行分类。在按原子量将元素排列后，纽兰兹注意到每八个元素似乎都有相似的化学性质。与七音符的音阶相类比，他称之为八度律。
门捷列夫在这项工作的基础上，根据原子量和它们的性质来排列元素，但他也特别注意元素的性质价(一个元素可以形成的单键的数量)。他的1869年表格包含17列(或组，就像现在所知道的那样)。他在1871年将其修改为八组表。在他1871年的表格中，门捷列夫正确地预测了当时已知的17种元素的原子量是错误的。他还预言了三种未知元素的存在，钪，镓,锗，以及它们的属性基于表中的间隙。在门捷列夫的表中，元素并不是根据它们的性质按原子量的升序排列的。直到20世纪初，人们才发现元素在周期表中的位置是由其本身决定的原子序数(金额质子在原子核中)。