Periodični zakon jedan je od temelja kemije. Zakon sugerira da elementi, kada su raspoređeni prema atomskoj težini, obično imaju slične karakteristike u određenim intervalima jedan od drugog. Zasluge za formalizaciju periodičnog zakona gotovo uvijek pripadaju Dmitriju Mendeljejevu, ruskom kemičaru. Istina, otkriće je rezultat gotovo jednog stoljeća mahnitog rada raznih znanstvenika, opsjednutih određivanjem svojstava, pa čak i otkrivanjem vlastitih elemenata. Suvremeni periodni sustav, osnovni element u svakoj školskoj učionici za prirodoslovlje, zapravo je opetovano pročišćena i reorganizirana verzija Mendeljejevljeve izvorne karte.
Tijekom 18. i 19. stoljeća činilo se da se svaki tjedan pojavljuje novi element. Uz napredne kemijske metode koje omogućuju bolje ispitivanje sitnih tvari, potraga za elementima postala je beskrajni lov za mnoge od najvećih znanstvenika tog vremena. Uz toliku obilje otkrivenih i opisanih elemenata, ubrzo je mnogima postala preokupacija organizirati elemente u popis koji je imao neku vrstu racionalnog smisla.
Elementi se prvenstveno opisuju s nekoliko definirajućih značajki: brojem protona u jezgri, iz kojeg se izvodi atomski broj, izračunima mase koja definira atomsku težinu i ponašanjem. Učinjeno je mnogo različitih pokušaja da se elementi rasporede tako da se bilo koji od ovih čimbenika postavi na razuman način, ali poput pokretne slagalice, svaki put kad se jedan komad dovede u red, ostali su se poremetili. Periodični zakon, teorija koja bi složila različite informacije u uredan stol, činilo se nedostižnim.
Iako je Mendeljejev s pravom zaslužan za moderni periodni sustav i spajanje svih niti koje čine periodični zakon, on nije bio prvi koji je to pokušao, na bilo koji način. John Newlands, engleski kemičar, primijetio je sklonost elemenata da imaju slično ponašanje kada su poredani prema atomskoj težini; primjetno da se svakih 8 intervala pojavila nevjerojatna sličnost. Njegova “teorija oktava” usporedila je elemente s tipkama na klaviru, gdje svakih osam tipki čini skup koji se ponavlja. Francuski znanstvenik, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, također je primijetio svojstva ponavljanja i osmislio tablicu koja je rasporedila elemente u obliku spirale. Znanstvena zajednica uvelike je ignorirala rad obojice, a Newlandsa su često ismijavali zbog svoje usporedbe.
Mendeljejevljeva je tablica ilustrirala periodični zakon na prvi pogled tako što je elemente poravnao vodoravno prema atomskoj težini i okomito prema sličnim svojstvima. Tako alkalni metali litij, natrij, kalij, rubidij, cezej i francij čine uredan red niz lijevu stranu tablice, sve dok ostaju u redu prema atomskoj težini. Budući da nisu svi elementi otkriveni u vrijeme formiranja tablica, Mendeljejev je jednostavno ostavio mjesta u tablici za one elemente koji bi se trebali uklopiti, prema njegovoj teoriji.
Periodični zakon dao je uvid u sustav organizacije unutar kemije za koji se prije samo sumnjalo. Pretvorivši organizaciju elemenata u urednu tablicu koristeći periodični zakon, Mendeljejev je na prvi pogled pokazao koji elementi dijele određena svojstva. Iako je tablicu kasnije preoblikovao i reorganizirao britanski fizičar John Moseley, zaključci i teorija Mendeljejeva ostaju uglavnom neosporni više od stoljeća nakon njegove smrti.