В атоме водорода один s-электрон на внешней электронной оболочке (она же и единственная), как и у атомов щелочных металлов. Поэтому водород размещают в первой группе периодической системы. С другой стороны, для заполнения внешней электронной оболочки атому водорода не хватает одного электрона, как и атомам галогенов, поэтому водород помещают также в главную подгруппу VII группы периодической системы.

Формулировка периодического закона, данная Д. И. Менделеевым, гласила: «свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Современная формулировка периодического закона гласит: «свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра этих элементов».

Уточнение потребовалось потому, что к моменту написания периодического закона Д. И. Менделеевым еще ничего не было известно о строении атома. Установление, физиками, делимости атома на основании открытия радиоактивности в конце концов позволило понять причины периодичности свойств химических элементов.

В 1911 году голландский физик А. Ван ден Брук предположил, что атомный номер, совпадающий, с величиной положительного заряда ядра атома, стал основой классификации химических элементов. А в 1920 году английский физик Дж. Чедвик экспериментально подтвердил гипотезу Ван ден Брука. Тем самым был раскрыт физический смысл порядкового номера элемента в Периодической системе и периодический закон получил свою современную формулировку.