Formulace periodického zákona
začal učit anorganické chemie, Mendělejev nemohl najít učebnici, že se setkal s jeho potřeby. Od té doby měl již publikoval učebnice organické chemie v roce 1861, který byl oceněn prestižní Demidov, začal psát další. Výsledek byl Osnovy khimii (1868-71; Principy Chemie), který se stal klasikou, běh přes mnoha vydáních a mnoha překladů., Když Mendělejev začal skládat kapitoly o halogenových prvků (chlór a jeho analogy) na konci prvního svazku, se ve srovnání vlastností této skupiny prvků se tyto skupiny alkalických kovů, jako je sodík. V těchto dvou skupinách odlišných prvků objevil podobnosti v progresi atomových hmotností a přemýšlel, zda jiné skupiny prvků vykazují podobné vlastnosti., Po studiu alkalických zemin Mendeleev zjistil, že pořadí atomových hmotností může být použito nejen k uspořádání prvků v každé skupině, ale také k uspořádání samotných skupin. Mendeleev tak ve své snaze pochopit rozsáhlé znalosti, které již existovaly o chemických a fyzikálních vlastnostech chemických prvků a jejich sloučenin, objevil periodický zákon.,
jeho nově formulovaný zákon byl oznámen před ruskou chemickou společností v březnu 1869 s prohlášením “ prvky uspořádané podle hodnoty jejich atomových hmotností představují jasnou periodicitu vlastností.“Mendeleevův zákon mu umožnil vybudovat systematickou tabulku všech 70 tehdy známých prvků. On měl takovou víru v platnost periodického zákona, který navrhl změny v obecně uznávaných hodnot pro atomovou hmotností několika prvků a předpověděl umístění v tabulce neznámých prvků spolu s jejich vlastnostmi., Zpočátku periodický systém nezvýšil zájem chemiků. Nicméně, s objevem předpokládaných prvků, zejména gallium v roce 1875, skandium v roce 1879 a germanium v roce 1886, to začalo získat široké přijetí. Postupně se periodický zákon a tabulka staly rámcem pro velkou část chemické teorie. V době, kdy Mendeleev zemřel v roce 1907, se těšil mezinárodnímu uznání a získal vyznamenání a ocenění z mnoha zemí.