Menyebarluasnya himpunan berat atom tunggal yang direformasi untuk berat atom dari 60 unsur tampak memajukan spekulasi adanya hubungan antar unsur satu sama lain dan berbagai proposal sistem klasifikasi dikembangkan tahun 1860an. Sistem yang paling berhasil adalah yang berasal dari kimiawan Rusia, Dmitry Mendeleyev. Tahun 1869 ia mengumumkan kalau saat unsur-unsur disusun secara horisontal menurut bertambahnya berat atom, dan baris horisontal baru ditambahkan dibawah yang pertama bila sifat unsur yang sama muncul kembali, maka hasilnya adalah tabel segi empat yang mengungkapkan perulangan yang konsisten. Kolom tegak dari unsur yang sama ini disebut grup atau famili, dan seluruh aray disebut tabel periodik unsur-unsur. Mendeleyev menunjukkan kalau dengan cara ini, kita dapat menyusun hukum periodik untuk meramalkan keberadaan tiga unsur baru, yang kemudian dinamakan gallium, skandium dan germanium, yang ditemukan tahun 1870an dan 1880an