元素週期表是元素週期律用表格表達的具體形式，它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯絡的規律。元素週期表簡稱週期表。元素週期表有很多種表達形式，目前最常用的是維爾納長式週期表。元素週期表有7個週期，有16個族和4個區。元素在週期表中的位置能反映該元素的原子結構。週期表中同一橫列元素構成一個週期。同週期元素原子的電子層數等於該週期的序數。同一縱行（第Ⅷ族包括3個縱行）的元素稱“族”。族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型，IA族是ns1，IIIA族是ns2 np1，O族是ns2 np4， IIIB族是（n-1） d1·ns2等。元素週期表能形象地體現元素週期律。根據元素週期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。當年，門捷列夫根據元素週期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質，經過綜合推測，成功地預言未知元素及其化合物的性質。現在科學家利用元素週期表，指導尋找製取半導體、催化劑、化學農藥、新型材料的元素及化合物。

現代化學的元素週期律是1869年俄國科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev )首先整理，他將當時已知的63種元素依原子量大小並以表的形式排列，把有相似化學性質的元素放在同一行，就是元素週期表的雛形。利用週期表，門捷列夫成功的預測當時尚未發現的元素的特性(鎵、鈧、鍺)。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產生X射線，發現原子序越大，X射線的頻率就越高，因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質，並把元素依照核內正電荷(即質子數或原子序)排列，經過多年修訂後才成為當代的週期表。