擁有較近似的物理及化學性質的元素在元素週期表中什麼會相同？
族
元素的一般條件是指元素在壓力一巴、指定溫度下其熱力學穩定度最高的狀態。在熱化學中，會定義元素在一般條件下的標準莫耳生成焓為零。例如，碳的一般條件是石墨，因為石墨的結構比其他同素異形體都要穩定。有許多種描述性的分類可以應用在元素上，包括考慮其常見的物理及化學性質、在常見條件下的物態、熔點及沸點、密度、固體時的晶體結構以及其來源等。有些詞常用來描述元素的一般物理性質及化學性質。第一種分類方式是將元素分為可以導電的金屬、無法導電的非金屬，以及在金屬和非金屬之間的一些類金屬，其性質介於金屬和非金屬之間，而且多半會有半導體的特性。在週期表上有更細的元素分類，除了金屬及非金屬的大略分類外，還會有顏色標示一些比較細的分類，例如鹼金屬、鹼土金屬、鹵素、鑭系元素、錒系元素、過渡金屬、貧金屬、類金屬、雙原子非金屬、多原子非金屬及稀有氣體。在上述系統中，鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬、鑭系元素及錒系元素屬於金屬，而雙原子非金屬、多原子非金屬及稀有氣體屬於非金屬。有些周期表中不會特殊將鹵素分為一類，會將砈視為是類金屬，其他則分為非金屬。
化學元素週期表是根據原子序從小至大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形，某些元素週期中留有空格，使化學性質相似的元素處在同一族中，如鹵素及惰性氣體。這使週期表中形成元素分區。由於週期表能夠準確地預測各種元素的特性及其之間的關係，因此它在化學及其他科學範疇中被廣泛使用，作為分析化學行為時十分有用的框架。現代的週期表由德米特里·門捷列夫於1869年創造，用以展現當時已知元素特性的週期性。自此，隨著新元素的發現和理論模型的發展，週期表的外觀曾經過改變及擴張。通過這種列表方式，門捷列夫也預測了一些當時未知元素的特性，以填補週期表中的空格。其後發現的新元素的確有相似的特性，使他的預測得到証實。化學元素週期表將各個化學元素依據原子序編號，並依此排列。原子序從1至118的所有元素都已被發現並成功合成，其中第113、115、117、118號元素在2015年12月30日獲得IUPAC的確認。 而其中直到鉲的元素都在自然界中存在，其餘的都是在實驗室中合成的。目前Og之後的元素的合成正在進行中，帶出了如何擴展元素週期表的問題。1789年，安托萬·拉瓦錫發布了包括33種化學元素的列表。拉瓦錫將元素歸類為氣體、金屬、非金屬和土質，而化學家在之後的一個世紀裡一直尋找更準確的分類方式。1829年，約翰·德貝萊納觀察到許多元素能根據化學特性三個成組，例如鋰、鈉和鉀便能歸為軟而活性的金屬。德貝萊納也發現，當每組的三個元素按原子量排列時，第二個元素往往大約是第一和第三個元素的平均。這之後被稱為三耦律。德國化學家利奧波德·蓋墨林使用這個系統，直到1843年已辨認出三個一組的10組，四個一組的3組，以及五個一組的1組。讓-巴蒂斯特·杜馬於1857年發表他的成果，描述了不同金屬組之間的關係。雖然許多化學家能夠找到小組元素之間的關係，但他們仍沒有發展出一套能涵蓋所有元素的系統。
現代粒子物理學的研究集中在亞原子粒子上。這些粒子的結構比原子要小，其中包括原子的組成部分如電子、質子和中子和放射和散射所造成的粒子如光子、微中子和緲子，以及許多其它奇特的粒子。嚴格地說粒子這個稱呼不精確，粒子物理學中研究的所有的物體都遵守量子力學的規則，它們都顯示波粒二象性，根據不同的實驗條件它們顯示粒子的特性或波的特性。在物理理論中，它們既非粒子也非波，理論學家用希爾伯特空間中的狀態向量來描寫它們，詳細的理論基礎為量子場論。但按照粒子物理學的常規在這篇文章中這些物體依然被稱為粒子，雖然這些粒子也具有波的特性。
化學元素的性質常會用元素周期表來整理，其中會將元素隨著其原子數的增加，放在不同的元素周期中，而同一族的化學元素會有較近似的物理及化學性質。目前使用的標準元素表包括到2010年4月10日之前所發現的118個已確認的元素。早期也有一些科學家用類似週期表的方式表現元素的關係，但一般都將元素週期表視為是俄羅斯化學家德米特里·伊萬諾維奇·門得列夫在1869年的貢獻，門得列夫導入週期表來描述元素中重複的特性驅勢。隨著時間的演進，元素週期表的布局也有進行調整，以將新發現的元素加入，並且也發展了新的理論模式來解釋其化學性質。週期表在化學中的許多領域都很常出現，在針對許多不同形式化學性質的分類、系統化及比較時是非常好用的框架。週期表也常用在物理學、地質學、生物學、材料科學、工程學、農業、醫學、營養學、環境衛生及天文學。週期表中的原則在化學工程中也非常的重要。