La tabla periódica se organiza en filas horizontales, que se llaman periodos, y columnas verticales que reciben el nombre de grupos. Además, por facilidad de representación, aparecen dos filas horizontales fuera de la tabla que corresponden a elementos que van en el sexto y séptimo periodo, después del grupo dos.

Los grupos con mayor número de elementos, los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18, se conocen como grupos principales, los grupos del 3 al 12 están formados por los llamados elementos de transición y los elementos que aparecen aparte se conocen como elementos de transición interna. Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos o tierras raras, mientras que los de la segunda fila son llamados actínidos.

Salvo el tecnecio y el prometio , todos los elementos de la tabla periódica hasta el uranio , se encuentran en la naturaleza. Los elementos transuránidos , así como el tecnecio y el prometio, son elementos artificiales, que no se hallan en la naturaleza, y han sido obtenidos por el hombre.

El número de elementos de cada período varía cada dos filas, excepto para la primera. Así, el primer periodo consta de dos elementos (hidrógeno y helio), los periodos segundo y tercero tienen cada uno ocho elementos, el cuarto y el quinto dieciocho, el sexto treinta y dos y el séptimo, aunque debería tener treinta y dos elementos aún no se han fabricado todos, desconociéndose 3 de ellos y de otros muchos no se conocen sus propiedades.

Cuando se construyó la ordenación periódica de los elementos por orden creciente de la masa atómica , los elementos con propiedades químicas similares se ubicaron en la misma vertical, en el mismo grupo. Posteriormente, los elementos se organizaron por el orden creciente del número atómico y se conservó la similaridad química (Valencia química) en los grupos. Con el conocimiento de los átomos como constituidos de núcleo y electrones , se establecen nuevas relaciones de periodicidad, de las cuales algunas están en relación más o menos directamente con el tamaño del átomo. La magnitud de algunas propiedades aumenta o decrece regularmente al bajar en el grupo. De esta forma, conocer la tabla periódica significa conocer las propiedades de los elementos y sus compuestos: número atómico (Z), valencia, configuración electrónica, óxidos que forma, propiedades de los óxidos, carácter metálico y no metálico.

El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica,

En un grupo, los elementos tienen similar configuración electrónica en su nivel de valencia. Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.

Por ejemplo, el sodio Na en el tercer período y el rubidio Rb, en el quinto periodo del grupo 1, tienen en su nivel de valencia la configuración 3s1 y 5s1; mientras que el aluminio Al y el indio In, en el período tres y cinco del grupo 13, tienen la configuración de valencia 3s²3p¹ y 5s²4d¹°5p¹. 

De modo general para un periodo N, la configuración de un elemento será: