元素的物理、化学性质随原子序数逐渐变化的规律叫做元素周期律。元素周期律由门捷列夫（Dmitri Mendeleyev）首先发现，并根据此规律创制了元素周期表。
结合元素周期表，元素周期律可以表述为：
注意：以上规律不适用于稀有气体。
此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据，可以作为元素周期律的补充：
还有一些根据元素周期律得出的结论：
门捷列夫在创制周期表时，没有完全按照原子量的大小排列，而是严格遵守了“同族元素性质相近”这一规律。在周期表中留下的空位后来都被填上（如钪、镓等），而且性质也及门氏的预言吻合。他还根据周期律更正了铟等元素的原子量。
时至今日，人们还在用元素周期律来推测已发现和未发现的放射性元素的性质。
元素周期律有一个很方便的记忆方法：越靠近非金属元素的元素非金属性越强，越靠近金属元素的元素金属性越强。
电子构型是元素性质的决定性因素，而元素周期律是电子构型呈周期性、递变性变化规律的体现。
为了达到稳定状态，不同的原子选择不同的方式。同一周期元素中，轨道越“空”的元素越容易失去电子，轨道越“满”的越容易得电子。随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化，元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。同一族元素中，由于周期越高，价电子的能量就越高，就越容易失去，因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。具有同样价电子构型的原子，理论上得或失电子的趋势是相同的，这就是同一族元素性质相近的原因。
