Mendeleev dejó huecos en su tabla periódica porque las propiedades de los elementos conocidos predijeron otros elementos aún no descubiertos en estas ubicaciones. Mientras Mendeleev organizaba su tabla periódica, reconoció que estos huecos llenarse a medida que los futuros científicos identifiquen nuevos elementos.
Mendeleev reunió la tabla periódica sobre la base de las propiedades conocidas sobre los átomos, específicamente la masa atómica, la masa equivalente y la valencia. Este método reveló patrones repetitivos o periódicos entre los elementos que sugerían una organización inherente. En algunos casos, la masa atómica medida de un átomo entró en conflicto con su posición predicha en la tabla periódica de Mendeleev. En estas situaciones, Mendeleev supuso correctamente que la medición era incorrecta y estimó con éxito la masa atómica correcta.
Del mismo modo, Mendeleev predijo las propiedades de los elementos que llenarían los espacios en blanco en su tabla periódica. Por ejemplo, anticipó el descubrimiento del galio (que Mendeleev llamó eka-aluminium), así como varias características de este elemento. Estimó con bastante precisión características como la masa atómica, la densidad, la valencia e incluso el método de descubrimiento del galio. Sus predicciones fueron igualmente impresionantes al predecir el descubrimiento de escandio, germanio y otros elementos; sin embargo, sus predicciones no fueron uniformemente precisas. En al menos tres casos, las brechas en su tabla no llevaron al descubrimiento de un nuevo elemento.
