Unsur kimia
Jumlah proton dalam inti atom juga menentukan muatan listrik, yang pada gilirannya menentukan jumlah elektron atom tersebut dalam kondisi tak terionisasi. Elektron menempati orbital atom yang menentukan beragam sifat kimia atom. Jumlah neutron dalam inti atom biasanya berpengaruh sangat kecil pada sifat unsur kimia (kecuali dalam kasus hidrogen dan deuterium). Oleh karena itu, seluruh isotop karbon memiliki sifat kimia yang hampir identik karena kesemuanya memiliki enam proton dan enam elektron, meskipun atom karbon dapat mempunyai, misalnya, 6 atau 8 neutron. Inilah dasar pemikiran penentuan karakteristik unsur kimia menggunakan nomor atom, dan bukannya nomor massa atau massa atom.
Dmitri Mendeleev
Dalam penelitiannya, ia membuat beberapa urutan tentang unsur-unsur zat kimia yang telah diketahui dengan menyusun seperangkat kartu, di mana setiap kartu berisi tiap-tiap unsur dan sifat-sifat kimianya. Ia menemukan hukum periodik ketika menyusun kartu-kartu itu, yang disusun secara berurutan menurut peningkatan massa atomnya, dan sifat-sifatnya diulangi secara periodik. Bahkan ada sedikit kelebihan pada tabel periodik yang disusun, yaitu adanya adanya pengakuan tentang unsur-unsur baru yang belum diketahui pada massa ia menemukan tabel periodik tersebut seperti galium, germanium, dan skandium. Ia menyediakan ruang untuk unsur-unsur itu dan bahkan telah memperkirakan berapa massa atom dan bagaimana sifat-sifat kimianya nanti.