Le concept d'élément est issu de la longue expérience historique de fractionnement et d'analyse des substances. L'analyse immédiate sépare les mélanges en corps purs, l'analyse élémentaire décompose ceux-ci en corps simples indécomposables (du moins aux énergies mises en jeu dans les réactions chimiques). Cette conception, relativement récente, a supplanté au XVII^e s. la théorie des quatre éléments (eau, feu, terre et air) issue de l'Antiquité grecque, approuvée par Aristote et adoptée par l'alchimie, dans laquelle les éléments représentent plutôt des aspects différents de l'unique substance primordiale que des espèces différentes de matière. Boyle rejeta ces notions devenues infécondes et définit l'élément comme un corps indécomposable. C'est à partir de ce moment-là que s'est poursuivie, de Lavoisier à nos jours, l'identification de la centaine d'éléments actuellement connus.

La classification périodique.

La comparaison des propriétés chimiques et physiques des éléments a conduit, en 1869, le chimiste russe Mendeleïev à en proposer une classification périodique. Celle-ci a permis, à l'époque, de prédire les propriétés d'éléments non encore découverts. En rangeant les éléments par masse atomique croissante, moyennant quelques rares inversions de masse, il fut possible de former un tableau où ceux possédant des propriétés chimiques semblables se trouvaient placés dans la même colonne : les métaux alcalins (lithium, sodium, potassium, etc.) ou les halogènes (fluor, chlore, brome, iode), par exemple. Mendeleïev avait prédit les propriétés du gallium (d'après celles de l'aluminium) et celles du germanium (d'après celles du silicium et celles de l'étain) avant qu'ils ne fussent découverts. Cette théorie hardie et féconde a trouvé sa justification dans les découvertes ultérieures de la physique sur la structure des atomes.