أُجرِيت أول تصنيفات للعناصر إلى مجموعاتٍ بناءً على التشابهات الكيميائية بين العناصر؛ بمعنى أن هذا كان على أساس جوانبها النوعية الكيفية لا الكمية؛ فعلى سبيل المثال: كان من الواضح أن فلزات الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم تتشارك في كثير من أوجه الشبه بما فيها صفات الليونة والطفو على الماء، والحقيقة القائلة بأنها — خلافًا لأغلب الفلزات — يمكنها التفاعل بشكل مرئي مع الماء.

إلا أن الجدول الدوري الحديث يتأسس بناءً على الخصائص الكمية للعناصر بمقدارِ ما يتأسس على خواصها النوعية، وقد بدأ علم الكيمياء ككلٍّ في اكتساب الصفة الكمية؛ بمعنى دراسة «مقدارِ» ما يتفاعل وليس «الكيفية» التي يتم بها التفاعل، وذلك منذ القرنين السادس عشر والسابع عشر. كان من العلماء المسئولين عن هذا الأسلوب أنطوان لافوازييه، وكان نبيلًا فرنسيًّا أُعدِم بالمقصلة في أعقاب نشوب الثورة الفرنسية. كان لافوازييه من بين أوائل الذين أجرَوْا قياسات دقيقة لأوزان المواد المتفاعلة كيميائيًّا ونواتجها، وبفعله هذا صار قادرًا على أن يفنِّد ادِّعاءً طالَ استمرارُه بأن هناك مادة تُسمَّى «اللاهوب»، تتكوَّن حين تُحرَق المواد.

على العكس من هذا الاعتقاد، اكتشف لافوزاييه أن حرق أي مادة، مثل عنصرٍ ما، تنتج عنه زيادةٌ في الوزن وليس نقصًا فيه. كما اكتشف أنه في أي عملية كيميائية، تكون كمِّيَّتَا المادة قبل العملية وبعدها متساويتين. وقد تبع اكتشافَ قانونِ بقاء المادة هذا اكتشافُ قوانين أخرى عن الارتباط الكيميائي، وبدأ كلُّ ذلك يحتاج لتفسيرٍ أعمق من شأنه أن يؤدِّي في نهاية الأمر إلى اكتشاف الجدول الدوري.

أيضًا ابتعد لافوازييه عن الفكرة الإغريقية التي تقضي بوجود عنصر تجريدي كحامل للخواص والصفات، وبدلًا من هذا ركَّز على العناصر باعتبارها المرحلةَ النهائية في تحلُّل أيِّ مركَّب. وعلى الرغم من افتراض أن العناصر التجريدية يمكن أن تعود فيما بعدُ في ثوب معدَّل، فقد كان لزامًا أن يضع حدًّا فاصلًا دون الأعراف اليونانية العتيقة، لا سيما وقد استمرَّ الكثير من الأفكار الغامضة وغير العلمية في الازدهار والاستفحال في العصور الوسطى بين الخيميائيين.

وعودة إلى الجوانب الكمية للعناصر، نشر بنيامين ريختر، الذي كان يعمل في ألمانيا في عام 1792، قائمةً بما صار يُعرَف بالأوزان المكافئة (جدول  3-1)  ، وكانت قائمةً بأوزان فلزات مختلفة تتفاعل مع كمية محدَّدة من حمض معين كحمض النيتريك مثلًا؛ وهكذا أمكن حينئذٍ، ولأول مرة، المقارَنةُ بين خواص عناصر مختلفة بطريقة كمية بسيطة.