Układ okresowy został wymyślony przez chemika Dmitrija Mendelejewa w celu uporządkowania i porównania elementów oraz zrozumienia ich wzajemnych relacji. Mendelejew stworzył układ okresowy w latach 1868-1870, pisząc książkę zatytułowaną "The Principles of Chemia." Początkowo Mendelejew stworzył wykres dla jego osobistej korzyści, ale inni szybko odkryli jego wartość, co doprowadziło do natychmiastowej akceptacji i wykorzystania przez innych chemików po publikacji.
Mendelejew poświęcił dużo czasu pod koniec lat sześćdziesiątych i na początku lat 70. XIX w. na identyfikację i porównywanie elementów. Podczas eksperymentów często odkrywał nowe elementy, ale nie miał możliwości śledzenia swoich odkryć. W związku z tym zaczął notować nowe elementy na papierze, ale szybko zdał sobie sprawę, że potrzebuje sposobu, aby je posortować i uporządkować, tak aby można było z nich łatwo korzystać w przyszłości. Mendelejew zaczął luźno organizować wykres, który grupował elementy według ich atomowej masy. Gdy narysował elementy w poziomych rzędach na swoim wykresie, Mendeleev zauważył wyraźny wzorzec zaczynający się pojawiać, ale tylko wtedy, gdy pozostawił puste miejsca na wykresie. Według Amerykańskiego Instytutu Fizyki, przestrzenie pomiędzy elementami w rzędach poziomych sprawiały, że elementy o podobnych właściwościach chemicznych pojawiały się w regularnych, przewidywalnych wzorach w pionowych kolumnach układu okresowego.