根据相对原子质量来研究元素，始于19世纪初。

1829年，德国化学家德贝纳提出了锂钠钾、钙锶钡、磷砷锑、氯溴碘等15种元素，他把这些元素称为“三元素组”。

1864年，德国化学家迈耶，按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。

1865年，英国化学家纽兰兹按相对原子质量递增顺序，将已知元素作了排列。他发现第八个元素就与第一个元素性质相似（元素的排列每逢八就出现周期性）。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现，于是提出“八音律”的理论（下表是“八音律表”的前部分）。

H	Li	G	Bo	C	N	O
F	Na	Mg	Al	Si	P	S

1869年，俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质（熔点、密度等)进行了比较，直到19世纪末才制成了第一张元素周期表。事实上，在1869年，德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。