元素周期表是化学的核心。是118种化学元素的集合表，元素周期表是元素周期律用表格表达的具体形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律。元素周期表简称周期表，元素周期表有7个周期，有16个族和4个区。元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构。周期表中同一横列元素构成一个周期。同周期元素原子的电子层数等于该周期的序数。同一纵行(第Ⅷ族包括3个纵行)的元素称“族”。
族是原子内部外电子层构型的反映。例如外电子构型，IA族是ns1，IIIA族是ns2np1，O族是ns2np4， IIIB族是(n-1) d1·ns2等。元素周期表能形象地体现元素周期律。根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律。
当年，门捷列夫根据元素周期表中未知元素的周围元素和化合物的性质，经过综合推测，成功地预言未知元素及其化合物的性质。现科学家利用元素周期表，指导寻找制取半导体、催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物。
现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev)首先整理，他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一行，就是元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序数越大，X射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序数)排列，经过多年修订后才成为当代的周期表。