Tablica okresowa może być wypełniona elementami tabulacji w celu zwiększenia liczby atomowej. Ta metoda została po raz pierwszy opracowana przez rosyjskiego chemika Dmitri Ivanovitcha Mendelejewa w 1869 roku i od tego czasu jest używana w naukach fizycznych i chemicznych.
Ułożenie elementów w tabeli grupuje je zgodnie z podobieństwem ich właściwości fizycznych i chemicznych. Rząd pierwiastków chemicznych nazywany jest okresem, podczas gdy kolumna pierwiastków chemicznych nazywana jest grupą. Elementy pogrupowane są w jeszcze większe kategorie zwane blokami. Cztery bloki układu okresowego są oznaczone jako s, p, d i f. Elementy znajdujące się w bliskiej odległości od siebie w układzie okresowym mają zazwyczaj podobne właściwości fizyczne i chemiczne.
Liczba atomowa, według której uporządkowane są elementy układu okresowego, jest liczbą całkowitą wskazującą liczbę protonów w jądrach atomów tego pierwiastka, a w konsekwencji liczbę elektronów na orbicie wokół tych jąder. Chemiczne i fizyczne własności pierwiastka są całkowicie zależne od struktury atomów, co czyni z układu okresowego skuteczny sposób porządkowania i przewidywania właściwości wszystkich znanych elementów, a nawet domysłów dotyczących właściwości jeszcze nieodkrytych elementów.