Tên của bảng tuần hoàn xuất phát từ thực tế là nó sắp xếp các nguyên tố thành các tập lặp lại, còn được gọi là "chu kỳ". Các chu kỳ này được xác định bởi cộng hóa trị của một nguyên tố, số electron của nó. có trong lớp vỏ ngoài cùng của nó và bởi các thuộc tính nguyên tố khác. Sự sắp xếp này đặt các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự gần nhau.
Khoảng thời gian thường được định nghĩa là tập hợp các hành vi lặp lại. Nhà hóa học và nhà phát minh người Nga Dmitri Mendeleev là một trong những nhà khoa học đầu tiên nhận ra các thuộc tính mà một số nhóm nguyên tố hóa học có điểm chung. Ông đã sử dụng quan sát này và hình thành một trong những phiên bản sớm nhất của bảng tuần hoàn. Sau đó, Mendeleev đã sắp xếp các nguyên tố theo những mẫu này để tạo ra bảng tuần hoàn như ngày nay.
Bảng của Mendeleev không bao gồm tất cả các nguyên tố hiện có, vì nhiều nguyên tố vẫn chưa được khám phá vào thời điểm đó. Tuy nhiên, bảng của ông có thể dự đoán rằng các phần tử mới được phát hiện sẽ phù hợp với một số cấu hình nhất định và ông đã thiết kế bảng để phù hợp với điều này. Vì lý do này, các nhà khoa học có thể thường xuyên cập nhật bảng tuần hoàn bằng cách thêm các nguyên tố mới cùng với các chất có tính chất tương tự thay vì thay thế hoàn toàn bảng bằng một mô hình khác.