Iako su još stari Grci raspravljali o elementima, trebalo je proći gotovo 2000 godina da netko ozbiljnije dovede u pitanje Aristotelovu teoriju o samo četiri elementa (suho, toplo, vlažno i hladno). To je učinio «otac moderne kemije», englesko-irski kemičar Robert Boyle 1661. godine kad je u svojoj knjizi definirao elemente kao jednostavne tvari od kojih su napravljene složenije tvari.

 

Osnovu suvremenog shvaćanja kemijskih elemenata dao je Antoine Lavoisier. On u svom udžbeniku navodi tablicu jednostavnih metalnih i nemetalnih tvari koje se ni na koji način ne mogu razložiti na jednostavnije tvari, pa ih smatra kemijskim elementima. Kemijski elementi, bez obzira jesu li oni u obliku čiste tvari ili u spoju, definirani su svojim atomskim ili rednim brojem, odnosno brojem protona u jezgri atoma. Tijekom 18. stoljeća i prvih desetljeća 19. stoljeća mnogi su istraživači uspjeli prikupiti brojne podatke o svojstvima tada poznatih kemijskih elemenata i njihovih spojeva, što je činilo osnovu za sistematizaciju svojstava elemenata. Dobereiner je 1817. g. uvidio sličnost pojedinih elemenata, te ih je svrstao u tzv. trijade:

 

Li Ca S Cl
Na Sr Se Br
K Ba Te I

 

Elementi u trijadama su pokazivali slična kemijska svojstva. Li, Na, K burno reagiraju s vodom dajući jake lužine. Ca, Sr i Ba manje burno reagiraju s vodom i daju slabije lužine. Cl, Br i I daju slične spojeve s litijem, natrijem i kalijem, itd.

Dobereiner je prvi upotrijebio relativnu atomsku masu (atomsku težinu) kao parameter sistematizacije elemenata. I drugi istraživači su pokušali načiniti racionalnu klasifikaciju elemenata. Pritom je najviše uspjeha imao Mendeljejev. On je tada poznate elemente poredao prema rastućim atomskim masama, stavljajući elemente sličnih kemijskih svojstava jedne ispod drugih. Tako je dobio tablicu koja je sadržavala horizontalne nizove – periode – I vertikalne stupce – grupe. Mendeljejev je prvi uočio prirodnu periodičnu zakonitost kojoj podliježu kemijski elementi. Na osnovi svojstava elemenata koji okružuju pojedino mjesto u tablici predvidio je svojstva središnjeg elementa. Tablica je sadržavala mnoga prazna mjesta jer su tada bila poznata samo 63 elementa. Mendeljejev je predvidio postojanje i svojstva još 11 elemenata. Također je pomoću otkrivene zakonitosti da se svojstva elemenata periodički mijenjaju mnogim elementima ispravio tada određene relativne atomske mase. Danas je poznato 110 različitih elemenata, od kojih se njih 92 pojavljuje u prirodi, a 18 ih je dobiveno u laboratorijima. Neki elementi pojavljuju se u prirodi samorodni, u elementarnom stanju, kao zlato, platina, srebro, živa, sumpor, ugljik, kisik, dušik, helij, neon, argon, kripton i ksenon.