Tout au long du XIXe siècle, les scientifiques ont cherché à comprendre comment s'organisaient les divers éléments chimiques. En reproduisant certaines démarches des savants de l'époque, le chercheur britannique Jim Al-Khalili raconte les différentes réflexions qui aboutirent au tableau de classification périodique des éléments par Mendeleïev. Il retrace également les améliorations qu'y ont apporté les physiciens du XXe siècle, notamment Niels Bohr.