元素在周期表中的序号，等于该元素原子的核内质子数。1913年英国物理学家摩斯莱用亚铁氰化钾晶体作衍射光栅，研究从铝到金许多元素的X射线光谱，发现X射线频率的平方根跟原子序数成直线关系。他认为这是元素原子中核电荷数（即质子数）有规律地增加的结果。原子序数的测定，解决了周期表中氩和钾、钴和镍、碲和碘三对元素原子量颠倒排列的问题。根据此发现，将元素周期律更准确地表达成现代形式，即元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。