Mendeleev pozostawił przerwy w swoim układzie okresowym, ponieważ właściwości znanych elementów przewidywały inne, jeszcze nieodkryte elementy w tych miejscach. Gdy Mendelejew organizował swój układ okresowy, zauważył, że te luki być wypełnionym, gdy przyszli naukowcy zidentyfikują nowe elementy.
Mendelejew zestawił układ okresowy na podstawie znanych właściwości o atomach, w szczególności masie atomowej, masie równoważnej i wartościowości. Ta metoda ujawniła powtarzające się lub okresowe wzorce wśród elementów, które sugerowały nieodłączną organizację. W niektórych przypadkach zmierzona masa atomowa atomu kolidowała z jego przewidywaną pozycją w układzie okresowym Mendelejewa. W tych sytuacjach Mendeleev prawidłowo założył, że pomiar był błędny i z powodzeniem oszacował prawidłową masę atomową.
Podobnie Mendeleev przewidział właściwości elementów, które wypełniałyby puste miejsca w jego układzie okresowym. Na przykład przewidział odkrycie galu (które Mendeleev nazywał eka-aluminium), a także kilka cech tego pierwiastka. Dokładnie ocenił cechy, takie jak masa atomowa, gęstość, wartościowość, a nawet metoda odkrywania galu. Jego przepowiednie były równie imponujące w przewidywaniu odkrycia skandu, germanu i innych pierwiastków; jednak jego przewidywania nie były jednakowo dokładne. W co najmniej trzech przypadkach luki w jego tabeli nie doprowadziły do odkrycia nowego elementu.
