formularea legii periodice
pe măsură ce a început să predea chimia anorganică, Mendeleev nu a putut găsi un manual care să răspundă nevoilor sale. Din moment ce a publicat deja un manual despre chimia organică în 1861, care a primit prestigiosul premiu Demidov, și-a propus să scrie un altul. Rezultatul a fost Osnovy khimii (1868-71; Principii de Chimie), care a devenit un clasic, trecând prin mai multe ediții și traduceri., Când Mendeleev a început să compună capitolul despre elementele halogen (clorul și analogii acestuia) la sfârșitul primului volum, el a comparat proprietățile acestui grup de elemente cu cele ale grupului de metale alcaline, cum ar fi sodiul. În cadrul acestor două grupuri de elemente diferite, el a descoperit asemănări în progresia greutăților atomice și s-a întrebat dacă alte grupuri de elemente prezintă proprietăți similare., După ce a studiat pământurile alcaline, Mendeleev a stabilit că ordinea greutăților atomice ar putea fi folosită nu numai pentru a aranja elementele din fiecare grup, ci și pentru a aranja grupurile în sine. Astfel, în efortul său de a înțelege cunoștințele extinse care existau deja despre proprietățile chimice și fizice ale elementelor chimice și ale compușilor lor, Mendeleev a descoperit legea periodică.,
legea Sa nou formulată a fost anunțată în fața Societății Chimice Ruse în martie 1869 cu afirmația ” elementele aranjate în funcție de valoarea greutăților lor atomice prezintă o periodicitate clară a proprietăților.”Legea lui Mendeleev i-a permis să construiască un tabel sistematic al tuturor celor 70 de elemente cunoscute atunci. El a avut o asemenea credință în validitatea legii periodice, încât a propus modificări ale valorilor general acceptate pentru greutatea atomică a câtorva elemente și a prezis locațiile din tabelul elementelor necunoscute împreună cu proprietățile lor., La început, sistemul periodic nu a ridicat interes în rândul chimiștilor. Cu toate acestea, odată cu descoperirea elementelor prezise, în special galiu în 1875, scandiu în 1879 și germaniu în 1886, a început să câștige o largă acceptare. Treptat, legea și tabelul periodic au devenit Cadrul pentru o mare parte a teoriei chimice. Până când Mendeleev a murit în 1907, sa bucurat de recunoaștere internațională și a primit distincții și premii din multe țări.