在周期表中，元素按照元素的原子序数排列，最小的排行最先。表中一横行称为一个周期，一列称为一个族。原子半径由左到右依次减小，上到下依次增大。

元素周期表把一些看来似乎互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。1869年，俄国化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行，编制出第一张元素周期表。

随着科学的发展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时，编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚，形成现行的元素周期表。

原子序数跟元素的原子结构有如下关系：质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。

利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列。

元素周期表有7个周期，16个族。每一个横行叫作一个周期，每一个纵行叫作一个族（VIII族包含三个纵列）。这7个周期又可分成短周期（1、2、3）、长周期（4、5、6、7）。共有16个族，从左到右每个纵列算一族（VIII族除外）。