Mendeleev ordnade elementen i ett tabellformat, grupperade dem enligt deras likheter i fysikaliska och kemiska egenskaper. Han organiserade dem i ökande atommassa och märkte att vissa mönster uppstod. Dessa mönster fick honom att förutsäga existensen och egenskaperna hos element som ännu inte upptäckts.
Mendeleevs periodiska system gjorde det möjligt för honom att göra exakta förutsägelser om egenskaper och reaktivitet hos element, vilket banade vägen för systematisk klassificering och studie av de kemiska elementen. Med tiden, när fler grundämnen upptäcktes, utökades och förfinades det periodiska systemet, men den grundläggande strukturen och principerna som fastställts av Mendeleev förblir intakta till denna dag.
Det är värt att notera att medan Mendeleev är allmänt krediterad som den primära utvecklaren av det moderna periodiska systemet, har flera andra forskare också bidragit betydande till dess utveckling. Dessa inkluderar John Newlands, som föreslog "Law of Octaves" 1864, och Julius Lothar Meyer, som utvecklade ett periodiskt system baserat på atomvolymer 1869. Mendeleevs arbete fick dock ett bredare erkännande och hade en mer djupgående inverkan på det vetenskapliga gemenskap.