1869年春季快來的時候，元素的自然係統已經排好了，後來門捷列夫又深入研究了表中的一切細節，向俄羅斯理化學會提出了報告。他的發現，大致如下：
所有化學元素可以排成一個自然的行列，這個行列以原子最簡單的最輕元素氫為排頭，它的原子量為1，以原子最重的金屬鈾為排尾，它的原子量為238(3)，至於原子量逐漸龐大的一切其餘元素，可以按“年齡”排在排頭與排尾中間，任何一種元素的一切性質，譬如它的外形，它的穩定性，它和其他物質化合的能力，以及它的所有化合物的性質，都是由它在這個行列中所占的位置來決定的。
也真有趣：按照原子量排列的那麽多元素又會自動形成一些互相類似的組，或同類元素的族。
打個比方，有一群高低不同的人，穿著顏色不同的外衣，乍看時，這裏的一切都是偶然的，漫無秩序的，花花綠綠的，可是，一聲口令，叫大家嚴格按照高低站隊，這時候就出現了一種意外的巧合：隊伍按高低排好，花花綠綠的現象也就自然消失，現在人們的服色按照一定的順序重複了，頭7個身量最小的人，依順序穿著紅、橙、黃、綠、青、藍、紫色的衣服，第二批7個人的服色也是這種順序，第三、第四，直到末尾身量最大的7個人全都這樣。
每隔7個人，服色重複一次。如果讓第二批7個人排在第一批7個人的後頭，第三批、第四批……7個人也都依次往後排，那麽，以前那花花綠綠的一群人就分別排成了紅、橙、黃等7個小隊。而同時，這整個大隊又都是嚴格按照身量的高低看齊的，換句話說，前排左邊那人身量最低，後排右邊那人身量最高。
門捷列夫把元素按原子量排列的時候，他在元素當中發現的次序就和上例大致相仿。
元素們的性質，每隔7個元素周期性地重複出現一次，類似的元素總要“魚貫”地排成一小隊或一族。