멘델레예프의 위대한 성공 중 하나이자 아마도 그의 명성에 제일크게 기여한 요소는 그가 여러 새로운 원소들의 존재를 정확하게 예측했다는 사실이다. 더불어 그는 몇몇 원소들의 원자량을 올바르게조정했고, 다른 원소들의 주기율표상 위치를 올바르게 옮겼다. 앞에서 말했듯이, 그가 그렇게 멀리 내다볼 수 있었던 것은 원소의 성질에 대한 철학적 이해가 경쟁자들보다 더 깊었기 때문일지도 모른다.
그는 원소의 추상적 개념에 집중함으로써, 실제 분리된 원소의 성질을 액면 그대로 받아들일 때 발생하는 외견상의 장애물을 극복할 수있었다.