元素周期表是由俄国化学家门捷列夫（Dmitri Mendeleev）在1869年发现的。他在研究元素的性质时，发现了一些元素有相似的性质，并且这些元素的原子量也具有规律性。门捷列夫首先根据元素的原子量将元素分为行，然后将具有相似化学性质的元素排成列，形成了一个类似于棋盘的表格。他还预测了新发现元素的性质和位置，并通过对周期表的修改和完善，使其成为现代化学基础理论之一。

门捷列夫的元素周期表不仅整理了当时已知的元素，还预言了类似硼、铝、硅的未知元素，并在表中为还未发现的新元素留下了空位。这些预言后来通过科学家的努力陆续得到了证实。元素周期表的发明是近代化学史上的一个创举，对于促进化学的发展起了巨大的作用。

门捷列夫的发现并不是一蹴而就的。在19世纪60年代，多位科学家如拉瓦锡、威廉·普劳特、德贝莱纳、盖墨林、纽兰兹等人都对元素的分类和性质进行了研究，并提出了不同的分类方法。例如，拉瓦锡在1789年发表了第一张元素表，德贝莱纳在1829年提出了三元素组规则，纽兰兹在1865年发现了元素性质的周期性，并将其称为“八音律”。

门捷列夫的伟大之处在于，他不仅总结了当时的科学成果，还根据元素的原子量和化学性质，将元素排列成一个系统的表格，并预测了新元素的存在。他的工作为后来的化学研究奠定了基础，使得化学家能够更有系统地理解和研究元素及其化合物。

随着科学的发展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时，编排依据由相对原子质量改为原子的质子数（核外电子数或核电荷数），形成现行的元素周期表。