1789'da Fransız kimyager Antoine Lavoisier, elementleri metaller ve ametaller olarak gruplandırmaya çalıştı. Kırk yıl sonra, Alman fizikçi Johann Wolfang Döbereiner, bazı elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinde benzerlikler gözlemledi. Elementleri, artan atom ağırlıklarına göre üçlü gruplar halinde düzenledi ve bunlara üçlüler adını verdi. Ortadaki elementin atom ağırlığı ve yoğunluk gibi bazı özelliklerinin, her üçlüdeki diğer iki elementin özelliklerinin ortalama değerine yakın olduğunu gözlemledi.
1860 yılında Almanya'nın Karlsruhe kentinde düzenlenen ilk uluslararası kimya konferansında, elementlerin ve atom kütlelerinin gözden geçirilmiş bir listesinin yayınlanmasıyla çığır açan bir gelişme yaşandı. Hidrojene 1 atom ağırlığı verileceği ve diğer elementlerin atom ağırlıklarının hidrojenle karşılaştırılarak belirleneceği sonucuna vardılar. Örneğin, hidrojenden 12 kat daha ağır olan karbonun atom ağırlığı 12 olacaktı.
İngiliz kimyager John Newlands, elementleri artan atom kütlelerine göre periyodik tabloya yerleştiren ilk kişiydi. Her sekiz elementin benzer özelliklere sahip olduğunu buldu ve buna oktav yasası adını verdi. Elementleri sekiz gruba ayırdı, ancak keşfedilmemiş elementler için boşluk bırakmadı.
1869'da Rus kimyager Dmitri Mendeleyev, henüz keşfedilmemiş elementler için boşluklar bırakarak modern periyodik tabloyu oluşturan çerçeveyi oluşturdu. Elementleri atom ağırlıklarına göre sıralarken, gruba uymadıklarını tespit ederse yeniden sıralardı. Mendeleyev, keşfedilmemiş bazı elementlerin özelliklerini öngörmüş ve onlara alüminyuma benzer özelliklere sahip bir element için "eka-alüminyum" gibi isimler vermiştir. Daha sonra eka-alüminyum galyum olarak keşfedilmiştir. Bazı tutarsızlıklar devam etmiştir; iyot ve tellür gibi bazı elementlerin konumları açıklanamamıştır.
Alman kimyager Lothar Meyer, 1870 yılında Mendeleyev'inkine benzer bir periyodik tablo oluşturdu. Keşfedilmemiş elementler için boşluklar bıraktı, ancak özelliklerini asla tahmin edemedi. Londra Kraliyet Cemiyeti, 1882'de hem Mendeleyev'e hem de Meyer'e Davy Madalyası verdi. Mendeleyev'in öngördüğü galyum (1875), skandiyum (1879) ve germanyum (1886) gibi elementlerin daha sonra keşfi, tahminlerini doğruladı ve periyodik tablosu evrensel olarak kabul gördü. 1955'te 101. elemente onun onuruna mendelevyum adı verildi.
19. yüzyılda atom altı parçacık kavramı henüz mevcut değildi. 1913'te İngiliz fizikçi Henry Moseley, elementlerin dalga boylarını ölçmek için X-ışınlarını kullandı ve bu ölçümleri atom numaralarıyla ilişkilendirdi. Daha sonra periyodik tablodaki elementleri atom numaralarına göre yeniden düzenledi. Bu, atom kütlelerini kullanan önceki versiyonlardaki farklılıkları açıklamaya yardımcı oldu. [1]