Mendeleev deixou lacunas em sua tabela periódica porque as propriedades de elementos conhecidos previam outros elementos, ainda não descobertos, nesses locais. Conforme Mendeleev organizava sua tabela periódica, ele reconheceu que essas lacunas iriam ser preenchido conforme os futuros cientistas identificassem novos elementos.
Mendeleev montou a tabela periódica com base nas propriedades conhecidas sobre os átomos, especificamente a massa atômica, a massa equivalente e a valência. Esse método revelou padrões repetitivos ou periódicos entre os elementos que sugeriam uma organização inerente. Em alguns casos, a massa atômica medida de um átomo entrava em conflito com sua posição prevista na tabela periódica de Mendeleev. Nessas situações, Mendeleev presumiu corretamente que a medição estava errada e estimou com sucesso a massa atômica correta.
Da mesma forma, Mendeleev previu as propriedades dos elementos que preencheriam os espaços em branco em sua tabela periódica. Por exemplo, ele antecipou a descoberta do gálio (que Mendeleev chamou de eka-alumínio), bem como várias características desse elemento. Ele estimou com bastante precisão características como massa atômica, densidade, valência e até mesmo o método de descoberta do gálio. Suas previsões foram igualmente impressionantes ao prever a descoberta de escândio, germânio e outros elementos; no entanto, suas previsões não foram uniformemente precisas. Em pelo menos três casos, as lacunas em sua tabela não levaram à descoberta de um novo elemento.
