En 1869, el químico ruso Dimitri Mendeléyev presenta una primera versión de la tabla periódica. El mismo año y de forma independiente, lo hace también el alemán J. L. Meyer.

La tabla periódica de Mendeléyev se considera la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. Se dio cuenta de que clasificando ciertas sustancias con sus masas atómicas se apreciaba una periodicidad según ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos y fueron clasificados verticalmente.

Después, el químico dispuso la representación de los elementos de la misma familia en agrupaciones horizontales. Mendeléyev consiguió además prever las propiedades químicas de tres de los elementos que faltaban a partir de las propiedades de los cuatro elementos vecinos.

La tabla periódica fue creada para organizar las series químicas conocidas dentro de un esquema coherente. La distribución de los elementos proviene de la idea de que los elementos de un grupo poseen la misma configuración electrónica en su capa más externa. El comportamiento químico está principalmente dictado por las interacciones de estos electrones de la última capa. Por tanto, los elementos de un mismo grupo tienen similares propiedades físicas y químicas.

Sin embargo, aunque la clasificación de Mendeléyev marca un claro progreso, contenía ciertos errores de la época en cuanto a determinación de masa atómica. La actual tabla periódica es una versión modificada de la de Mendeléyev. Se apoya en las aportaciones realizadas con posterioridad por el químico suizo Alfred Werner.