元素の性質が周期的に変化することを元素の周期律という。周期律を利用して、原子を原子番号の順に並べ、性質の類似した元素が縦に並ぶように配列した表を周期表という。最初の周期表は１８６９年、メンデレーエフによって発表された。周期表の横の行を周期といい、縦の列を族という。現在の周期表は上から下へ７つの周期、第１～第７周期があり、左から右に１８の族、１族～１８族がある。第６および第７周期のランタノイドおよびアクチノイドと呼ばれる性質のよく似た元素群は、通常第７周期の下の欄外に置かれる。同じ周期に属する原子は、最外電子殻が同じで、第１周期から順にK、L、M … 殻となる。同じ族に属する元素群を同族元素という。アルカリ金属（水素以外の１族元素）、アルカリ土類金属（BeとMg以外の２族元素）、ハロゲン（１７族元素）、希ガス（１８族元素）という特別の名称で呼ばれるものもある。

　元素の性質が典型的な周期律を示す１，２および１２～１８族の元素を典型元素、その間にある３～１１族の元素を遷移元素という。この分類とは別に、元素は下図のように金属元素と非金属元素に分けられる。元素の約８０％は金属元素であり、典型元素の約半数、遷移元素はすべてが金属元素である。