利用同族元素具有相似性质的特性，大胆提出未知元素的原子量、物理及化学性质等，而这些元素都在随后陆续被发现，如镓和锗；其二，他为了让同族元素应具有相似性质这一特点，偶尔会刻意不跟从原子量的大小去安放元素，如碘这元素的原子量较碲为低而应在碲的前方，但碘与其他卤素十分相似的性质让门捷列夫刻意让碘和碲的位置对调。门捷列夫在1869年发表它的元素周期表时，虽说原子量的测量尚算精准，这些数据亦大大推动他的设计，但门捷列夫利用如元素的热容量去比较，大胆修订部份已发现元素的原子量，包括铟及铈，并建议钍及铀的原子量应增大一倍