Unsur kimia
Kelimpahan unsur di Tata Surya sesuai dengan asal mereka dari nukleosintesis dalam Dentuman Besar dan sejumlah bintang supernova progenitor. Hidrogen dan helium yang sangat melimpah adalah produk Dentuman Besar, tetapi tiga unsur berikutnya jarang terjadi karena mereka memiliki sedikit waktu untuk terbentuk dalam Dentuman Besar dan tidak dibuat di dalam bintang (namun, mereka terbentuk dalam jumlah kecil melalui pemecahan unsur yang lebih berat dalam debu antar bintang, sebagai akibat dari tumbukan oleh sinar kosmik). Dimulai dengan karbon, unsur-unsur diproduksi di bintang melalui penumpukan dari partikel alfa (inti helium), menghasilkan kelimpahan unsur-unsur dengan jumlah atomik yang lebih banyak secara bergantian (ini juga lebih stabil). Secara umum, unsur-unsur tersebut hingga besi dibuat dalam bintang besar yang berproses menjadi supernova. Besi-56 sangat umum, karena merupakan unsur paling stabil yang dapat dengan mudah dibuat dari partikel alfa (produk peluruhan nikel-56 radioaktif, yang pada akhirnya terbuat dari 14 inti helium). Unsur yang lebih berat daripada besi terbuat dari proses penyerap energi di bintang besar, dan kelimpahannya di alam semesta (dan di Bumi) umumnya menurun seiring kenaikan nomor atomnya.
Tabel periodik
Pada tahun 1864, Julius Lothar Meyer, kimiawan Jerman, mempublikasikan tabel berisi 44 unsur yang disusun berdasarkan valensi. Tabel tersebut menunjukkan bahwa unsur-unsur dengan kesamaan sifat kimia seringkali memiliki valensi yang sama. Di tempat terpisah, William Odling (kimiawan Inggris) mempublikasikan suatu penyusunan 57 unsur, yang disusun berdasarkan berat atomnya. Dengan beberapa ketakteraturan dan kesenjangan, ia melihat apa yang tampaknya menjadi periodisitas berat atom antara unsur-unsur dan bahwa ini sesuai dengan 'pengelompokan yang sudah pernah diterima.' Odling menyinggung ide hukum periodik tapi ia tidak mengembangkannya. Ia kemudian mengusulkan (pada tahun 1870) klasifikasi unsur-unsur berbasis valensi.
Kimiawan Inggris John Newlands menerbitkan serangkaian makalah dari tahun 1863 hingga 1866 yang mencatat bahwa ketika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan berat atom, sifat kimia dan fisika yang sama akan berulang pada interval delapan; tampaknya ia menyamakan periodisitas dengan oktaf musik. Oleh karenanya disebut Hukum Oktaf. Bagaimanapun, idenya ini menyebabkan Newlands dicemooh oleh para koleganya, dan Chemical Society menolak mempublikasikan hasil karyanya. Namun Newlands mampu merancang sebuah tabel unsur dan menggunakannya untuk memperkirakan keberadaan unsur-unsur yang belum ditemukan, seperti germanium. Chemical Society akhirnya mengakui arti penting penemuan Newlands lima tahun setelah pengakuan terhadap Mendeleev.