1869年2月19日，俄国化学家门捷列夫发现了化学元素周期律。门捷列夫在批判地继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，依照原子量，制作出世界上第一张元素周期表，并据以预见了一些尚未发现的元素。
门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
研究遇阻
1868年夏，在俄国彼得堡大学主楼左侧的一幢楼房里，34岁的化学工程学教授门捷列夫撰写无机化学教材《化学原理》第二部时，遇到前所未有的困难，久久无法落笔。这位长发、碧眼、前额宽广的科学家刚踏进实验室大门，仿佛想起什么，立即从上衣口袋取出一个厚厚的笔记本写画起来。他记的内容是：“一定要弄清氢、氧、铁之间排列的规律，克服一切困难！”
门捷列夫遇到的困难，正是化学元素排列的规律问题。《化学原理》第二部的主题是论述化学元素的性质；而当时的现状是，世界各国的化学家们并不清楚化学元素排列的规律，论述性质从何谈起？
实际上，关于化学元素排列规律的研究，已经近一个世纪。1789年，法国科学家拉瓦锡把已知的33种元素进行分成四类，分别是气体、金属、非金属和土质，这种分类主观性很强，无法证明元素之间的排列规律；1815年，英国医生普劳特提出所有元素都是氢原子构成的，这个见解虽然揭开了无机化学世界的迷雾，但同样缺乏科学依据；1829年，德国化学家柏莱纳把15种元素分成五组，每组三个，他发现每组元素的化学性质很相近，所以称之为“三素组”；1865年，英国化学家纽兰兹做了一个开创性的实验，把元素按原子量大小进行反复排列，他发现，无论从哪个元素开始，第八个元素便和第一个元素性质相近，他把这元素的这种周期叫作“八音律”，可惜纽兰兹也只是进行排列，并没继续研究元素之间的规律。
艰难摸索元素规律
搞清楚元素的排列规律，不但有助于完成著作，还能让各国科学家少走弯路。很快，门捷列夫想到一个方便快捷而高效的方法，把厚纸片剪成60多张小纸片，每张纸片正面标明已知元素的名称、原子量、化合价等基本信息。这样就可以直观地进行对比、调整。
门捷列夫通过这些纸片，第一个解决的问题就是找到已知化学元素铍的化合价和原子量。他先按柏莱纳的方法，把纸片分为三组，按元素的原子量进行排列，把所谓的“三素组”搞透彻。完成这步后，他不断变化排列的方式，希望排出一种能体现各种元素之间内在联系的次序。经过几天时间，他终于绘制成一张表格--各种元素的性质随原子量增加，呈现出周期性变化。
门捷列夫没有时间为这点进展兴奋，因为他又遇到了新问题。他把已知元素作如下排列：
元素：
氢锂硼碳铍氮氧氟
原子量：
1 7 11 12 13.5 14 16 19
很显然，这个排列中，夹在碳与氮中间的铍是多余的；而锂与硼之间，似乎少了个元素。“难道铍应该在锂与硼之间？那铍的原子量岂不错了？”门捷列夫作出了这个设想。为了证明这个设想，门捷列夫查了大量资料，做了很多实验，终于证明铍的性质很像镁。根据镁的＋2化合价推测，铍的原子量应该为9，正好排在锂和硼中间。
门捷列夫要解决的第二个问题，就是未知元素的化学性质。一段时间后，门捷列夫发现钙的原子量是40，而后面的钛却猛增到47.9，性质上也与之脱节，这说不过去。
经过反复思考和研究，门捷列夫大胆地推测：这60多种元素，并不是全部，肯定还有许多没被发现的元素；比如钙与钛之间就有一个还没“出世”的元素。他没法证明这是什么元素，便命名为“类硼”，并给它留下一个“家”--在钙与钛之间。
门捷列夫进一步发现，锌后面本来是砷，但砷的化学性质与磷相似。于是经过计算，他把砷放在磷后面，锌后面空出了位置。门捷列夫把这种未知元素称为“类铝”，并预言了这种元素的性质。
伟大的实验验证
6年后，法国化学家布瓦博德朗在比利牛斯的一个矿山的闪锌矿中，发现了一种新的元素--镓，并用实验的方法，第一次验证了门捷列夫的预言，从而证明了元素周期律的科学性。这件事在欧洲科学界引起了巨大的反响。门捷列夫关于化学元素周期律的论文，被迅速地译成法文和英文，并且发表于欧洲各大科学刊物。自此，许多科学家根据元素周期表，去探索尚未被发现的元素。
以后的验证速度出乎门捷列夫的意料。1880年，瑞典两位化学家差不多同一时间发现了一种新的元素--钪。他们经过推测，钪正是元素周期律中所预言的类硼。
1886年，德国化学家文克列尔用光谱分析法发现了一个新的元素--锗。文克列尔惊奇地发现，锗与门捷列夫预言过的类硅的性质非常相似。
1895年，英国化学家拉姆赛发现了新元素氦。氦正是门捷列夫在1871年排列出的原子量为1到7、位于氢和锂之间的无名元素。三年后，英国化学家拉姆赛又发现了新元素氖。氖就是门捷列夫指出的位于氟和钠之间、原子量为20的元素。
最大的验证来自居里夫妇。公元1898年，居里夫妇发现了放射性元素镭，原子量为226.0254。当初，门捷列夫预言这种“类钡”元素的原子量在210至230之间……
以上的种种情况充分说明，元素周期律的确适用的。作为化学的基本定律之一，元素周期律有力地促进了现代化学和物理学的发展。由此，门捷列夫顺利地写出了《化学原理》第二卷，这是世界上第一部以化学元素周期律为纲的无机化学教科书。直到今天，世界上无机化学的教科书，几乎都是以化学元素周期律为系统，来论述各种化学元素的。
