La tabla periódica fue inventada por el químico ruso Dmitri Mendeleev en 1869. Sin embargo, antes de Mendeleev, los químicos habían estado reflexionando durante décadas sobre cómo clasificar los elementos. A partir de 1789, Antoine Lavoisier comenzó a clasificar los elementos por sus propiedades. Johann Wolfgang Döbereiner demostró en 1817 que los elementos podían organizarse por su peso atómico en triadas, de modo que, por ejemplo, el estroncio tenía un peso atómico entre los del calcio y el bario.

En 1862, el geólogo francés Alexandre-Émile-Béguyer de Chancourtois propuso una tabla periódica de los elementos en la que los pesos atómicos de los elementos se podrían trazar en un cilindro con una circunferencia de 16 unidades, el peso atómico del oxígeno. Los pesos atómicos fueron utilizados por el químico inglés John Newlands en 1864 para clasificar los elementos. Después de ordenar los elementos en orden por peso atómico, Newlands notó que cada octavo elemento parecía tener propiedades químicas similares. Por analogía con la escala musical de siete notas, llamó a esto la ley de las octavas.

Mendeleev se basó en este trabajo para organizar los elementos de acuerdo con el peso atómico y sus propiedades, pero también prestó especial atención a la valencia de un elemento (la cantidad de enlaces individuales que un elemento puede formar). Su tabla de 1869 contenía 17 columnas (o grupos, como se los conoce ahora). Revisó esto en una tabla de ocho grupos en 1871. En su tabla de 1871, Mendeleev predijo correctamente que los pesos atómicos conocidos de 17 elementos estaban equivocados. También predijo la existencia de tres elementos entonces desconocidos, escandio, galio y germanio. En la tabla de Mendeleev, los elementos no se colocaron en orden ascendente de peso atómico en función de sus propiedades. No fue hasta principios del siglo XX que se descubrió que la posición de un elemento en la tabla periódica está determinada por su número atómico (la cantidad de protones en su núcleo atómico).