Ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων είναι ένας κατάλογος, σε μορφή πίνακα, των χημικών στοιχείων, σε μια διάταξη οργανωμένη με βάση τον ατομικό αριθμό του, την ηλεκτρονική δομή και τις επαναλαμβανόμενες χημικές τους ιδιότητες. Τα χημικά στοιχεία παρουσιάζονται κατά αύξοντα ατομικό αριθμό. Η τυποποιημένη μορφή του πίνακα αποτελείται από μια δισδιάστατη διάταξη των χημικών συμβόλων των χημικών στοιχείων σε μορφή πίνακα, με 7 οριζόντιες γραμμές, που ονομάζονται περίοδοι, και 18 κάθετες στήλες, που ονομάζονται ομάδες, ενώ συμπληρώνεται από κάτω με 2 έξτρα οριζόντιες γραμμές. Ο πίνακας μπορεί επίσης να διαχωριστεί σε 4 ορθογώνιους τομείς:
Τον τομέα s, που αποτελείται από τις δυο πρώτες από αριστερά ομάδες του κυρίως πίνακα, δηλαδή χωρίς τις δύο έξτρα οριζόντιες γραμμές.
Τον τομέα p, που αποτελείται από τις 6 πρώτες από δεξιά ομάδες του κυρίως πίνακα.
Τον τομέα d, που αποτελείται από τις υπόλοιπες ομάδες του κυρίως πίνακα.
Τον τομέα f, που αποτελείται από τις δύο έξτρα οριζόντιες γραμμές, κάτω από τον κυρίως πίνακα.Μερικές ομάδες του περιοδικού συστήματος έχουν ιδιαίτερες ονομασίες, όπως αλογόνα ή ευγενή αέρια, ενώ οι υπόλοιπες παίρνουν απλά το όνομα του πρώτου από πάνω χημικού στοιχείου τους, για παράδειγμα ομάδα του άνθρακα. Δεδομένου ότι, εξ ορισμού, ο περιοδικός πίνακας περιλαμβάνει επαναλαμβανόμενες τάσεις, χρησιμεύει να αντλήσει κανείς πληροφορίες σχετικά με τις σχέσεις ανάμεσα στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων, και να βοηθήσει ώστε να προβλεφθούν (σε κάποιον βαθμό) οι ιδιότητες των καινούργιων χημικών στοιχείων που πρόκειται να ανακαλυφθούν ή να πυρηνοσυνθεθούν. Ως ένα αποτέλεσμα, ο περιοδικός πίνακας είτε στην τυποποιημένη μορφή του είτε σε διάφορες άλλες, παρέχει ένα χρήσιμο πλαίσιο για να αναλυθεί η χημική συμπεριφορά. Τέτοιου είδους πίνακες χρησιμοποιούνται ευρύτατα τόσο στη χημεία, όσο και σε άλλες επιστήμες.
Παρόλο που υπήρχαν ήδη κάποιοι πίνακες χημικών στοιχείων, όπως του Γερμανού Γιούλιους Λόταρ Μέγιερ (Julius Lothar Meyer), ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγιεφ (Дмитрий Иванович Менделеев), το 1869, παρουσίασε τον πρώτο ευρύτατα αναγνωρισμένο περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων. Ανέπτυξε τον πίνακά του ώστε να τονιστούν οι περιοδικές τάσεις των ιδιοτήτων των τότε γνωστών χημικών στοιχείων. Ο Μεντελέγιεφ επίσης προέβλεψε κάποιες ιδιότητες χημικών στοιχείων που ήταν τότε άγνωστα, που ήταν αναμενόμενο να γεμίσουν τα κενά στον πίνακά του. Οι περισσότερες από τις προβλέψεις του αποδείχθηκαν σωστές, όταν αυτά τα χημικά στοιχεία κάποτε ανακαλύφθηκαν. Ο περιοδικός πίνακας του Μεντελέγιεφ από τότε επεκτάθηκε και τελειοποιήθηκε με την ανακάλυψη ή πυρηνοσύνθεση νέων (για τότε) χημικών στοιχείων και δημιουργήθηκαν νέα θεωρητικά μοντέλα επεξήγησης της χημικής συμπεριφοράς.
Όλα τα χημικά στοιχεία έχουν ατομικούς αριθμούς από 1 (υδρογόνο) ως 118 (ογκανέσσιο), έχουν ανακαλυφθεί ή αναφέρθηκε ότι πυρηνοσυνθέθηκε, με τα χημικά στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 113, 115, 117 και 118 να πρέπει ακόμη να επιβεβαιωθούν. Τα πρώτα 98 υπάρχουν στη φύση, αν και κάποια βρίσκονται μόνο σε ιχνοποσότητες και αρχικά ανακαλύφθηκαν με πυρηνοσύνθεση σε (ειδικά) εργαστήρια. Χημικά στοιχεία με ατομικούς αριθμούς από 99 - 118 έχουν συντεθεί σε εργαστήρια. Η πυρηνοσύνθεση χημικών στοιχείων με ακόμη μεγαλύτερο ατομικό αριθμό βρίσκεται ακόμη σε αναζήτηση, με το ερώτημα για το πώς θα πρέπει ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων να προσαρμοστεί για να υποδεχθεί τέτοιες προσθήκες να βρίσκεται ακόμη σε εξελισσόμενη διαβούλευση. Πολλά νέα συνθετικά ραδιονουκλίδια των χημικών στοιχείων που έχουν βρεθεί στη φύση, έχουν επίσης παραχθεί σε ειδικά εργαστήρια.
