Mendeleïev avait proposé en 1869 une première classification dans laquelle les 64 éléments connus à cette époque étaient rangés par ordre de masse croissante. Les éléments ayant des propriétés chimiques voisines se retrouvant à intervalles réguliers, Mendeleïev eut l’idée de ranger ces éléments par colonnes constituant une même famille. Des cases étaient laissées vides pour de nouveaux éléments à découvrir.
Par la suite, on comprit que les similitudes des propriétés chimiques entre les éléments résultaient des analogies de répartition des électrons sur les couches externes des atomes. En conséquence, dans le tableau périodique moderne, les éléments sont rangés par numéro atomique croissant (le numéro atomique représente le nombre d’électrons entourant le noyau) :
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les colonnes correspondent aux groupes ; elles rassemblent les éléments ayant le même nombre d’électrons sur la couche externe, c’est-à-dire ayant des propriétés chimiques analogues ;
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les lignes correspondent aux périodes ; elles rassemblent les éléments pour lesquels les électrons occupent le même nombre de couches dans l’état fondamental.
