I antikken var den utbredte oppfatningen at all materie besto av fire grunnelementer: jord, luft, ild og vann. På 1700-tallet ble stadig nye grunnstoffer oppdaget, og teorien om fire grunnelementer ble forkastet. Flere forsøk ble gjort på å systematisere grunnstoffene i en tabell. Ingen lyktes før den russiske kjemiprofessoren Dmitrij Ivanovitsj Mendelejev i 1869 utarbeidet det første utkastet til periodesystemet ved å organisere grunnstoffene etter atomvekt og kjemiske egenskaper. Den første versjonen ligner ikke så mye på dagens periodesystem, men den grunnleggende utformingen er fortsatt den samme.