يتم تصنيف عناصر الجدول الدوري بطرق متعددة، بناءً على خصائصها الفيزيائية والكيميائية :

1. حسب العدد الذري:

* يُرتّب الجدول الدوري العناصر تصاعديًا حسب العدد الذري (عدد البروتونات في نواة الذرة). هذا الترتيب هو الأساس الذي يقوم عليه تنظيم الجدول.

2. حسب نوع العنصر:

*

فلزات (Metals):

عناصر تتميز بلمعانها، وقدرتها على توصيل الكهرباء والحرارة، وقابليتها للسحب والطرق. تقع معظمها على يسار الجدول الدوري. وتنقسم الفلزات إلى:
*

فلزات قلوية (Alkali metals):

العمود الأول (باستثناء الهيدروجين).
*

فلزات قلوية ترابية (Alkaline earth metals):

العمود الثاني.
*

فلزات انتقالية (Transition metals):

تقع في منتصف الجدول.
*

فلزات ما بعد الانتقال (Post-transition metals):

تقع على يمين الفلزات الانتقالية.
*

لانثانيدات (Lanthanides):

سلسلة من العناصر ذات خصائص مشابهة، تقع أسفل الجدول.
*

أكتينيدات (Actinides):

سلسلة من العناصر ذات خصائص مشابهة، تقع أسفل الجدول.

*

لافلزات (Nonmetals):

عناصر تتميز بعدم لمعانها، وضعف توصيلها للكهرباء والحرارة، وعدم قابليتها للسحب والطرق. تقع معظمها على يمين الجدول الدوري. وتشمل:
*

هالوجينات (Halogens):

العمود السابع عشر.
*

غازات نبيلة (Noble gases):

العمود الثامن عشر.

*

أشباه فلزات (Metalloids):

عناصر تظهر خواصًا وسطية بين الفلزات واللافلزات. تقع على خط مائل بين الفلزات واللافلزات في الجدول.

3. حسب دورته (Period):

* الصفوف الأفقية في الجدول تسمى دورات. تحدد الدورة مستوى الطاقة الرئيسي الذي تشغله إلكترونات التكافؤ في ذرات العناصر في تلك الدورة.

4. حسب مجموعه (Group):

* الأعمدة الرأسية في الجدول تسمى مجموعات. تحدد المجموعة عدد إلكترونات التكافؤ في ذرات العناصر في تلك المجموعة، مما يؤثر على خواصها الكيميائية. تُعرف المجموعات أيضًا بأرقام رومانية (مثل IA، IIA، VIIA، VIIIA) أو أرقام عربية من 1 إلى 18.

5. حسب الكتلة الذرية:

* بينما يتم ترتيب العناصر أساساً حسب العدد الذري، إلا أن الكتلة الذرية تُمثل متوسط كتلة نظائر العنصر، وتُستخدم في بعض الحسابات الكيميائية.

هذا التصنيف ليس متبادلاً تمامًا، فبعض العناصر قد تُصنف ضمن أكثر من تصنيف، كما أن هناك تصنيفات أكثر تفصيلاً تعتمد على خصائص أخرى للعناصر.