Considérant que les propriétés des éléments chimiques ne sont pas le fruit du hasard et qu'elles varient de façon périodique en fonction de la masse atomique des éléments représentés, Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (1834-1907) décrivit entre 1869 et 1871 un tableau comportant huit colonnes, dans lesquelles étaient rassemblés des éléments possédant des propriétés voisines classés par ordre de masse atomique croissante de haut en bas et dix neuf lignes dans lesquelles les éléments étaient répartis par masse atomique croissante de gauche à droite. La disposition faisait que, dans une même colonne, ne figuraient que des éléments de propriétés chimiques voisines.
Cette classification périodique est différente de celle utilisée aujourd'hui mais similaire dans son principe : elle propose une classification systématique des éléments chimiques étroitement liée à la périodicité de leurs propriétés chimiques.
Le tableau périodique a connu de nombreux réajustements depuis la fin du XIXe siècle, il s'est enrichi d'éléments naturels inconnus à l'époque de Mendeleïev – mais que Mendeleïev avait prévus en laissant des cases vides dans son tableau –, d'éléments artificiels jusqu'à prendre la forme que nous lui connaissons aujourd'hui. C'est un classement universel, qui s'est enrichi de données physiques et auquel peuvent être rapportés tous les types de comportements physique et chimique des éléments. Actuellement, sa forme standard comporte 118 éléments, allant de 1H à 118Uuo.
Dans le tableau des éléments sont fournies diverses grandeurs physiques et chimiques, qui sont caractéristiques de l'élément. Ces grandeurs sont des valeurs de référence, c'est-à-dire qu'elles ont été normalisées par différentes organisations, comme l'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (UICPA), aussi désignée par son nom anglais IUPAC, et le National Bureau of Standards (NBS) ou encore le Committee on Data for Science and Technology (CODATA). Ces grandeurs sont détaillées dans la suite.
