元素周期律和周期表，揭示了元素之間的內在聯繫，反映了元素性質與它的原子結構的關係，在哲學、自然科學、生產實踐各方面都有重要意義。
(1) 在哲學方面元素周期律揭示了元素原子核電荷數遞增引起元素性質發生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質變的規律性。元素周期表是周期律的具體表現形式，它把元素納人一個系統內，反映了元素間的內在聯繫，打破了曾經認為元素是互相孤立的形上學觀點。通過元素周期律和周期表的學習，可以加深對物質世界對立統一規律的認識。
(2)在自然科學方面周期表為發展物質結構理論提供了客觀依據。原子的電子層結構與元素周期表有密切關係，周期表為發展過渡元素結構、鑭系和鋼繫結構理論、甚至為指導新元素的合成、預測新元素的結構和性質都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學的許多領域，特別是化學、物理學、生物學、地球化學等方面，都是重要的工具。
(3)在生產上的某些應用由於在周期表中位置靠近的元素性質相似，這就啟發人們在周期表中一定的區域內尋找新的物質。
①農藥多數是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
②半導體材料都是周期表裡金屬與非金屬接界處的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。
③催化劑的選擇：人們在長期的生產實踐中，已發現過渡元素對許多化學反應有良好的催化作用。進一步研究發現，這些元素的催化性能與它們原子的d軌道沒有充滿有密切關係。
於是，人們努力在過渡元素(包括稀土元素)中尋找各種優良催化劑。例如，目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑，使石墨在高溫和高壓下轉化為金剛石：石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反應，廣泛採用過渡元素作催化劑，特別是近年來發現少量稀土元素能大大改善催化劑的性能。
④耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的製取：在周期表裡從ll B到VIB的過渡元素，如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點。它們是製作特種合金的優良材料，是製造火箭、飛彈，宇宙飛船、飛機、坦克等的不可缺少的金屬。
⑤礦物的尋找：地球上化學元素的分布與它們在元素周期表裡的位置有密切的聯繫。科學實驗發現如下規律：相對原子質量較小的元素在地殼中含量較多，相對原子質量較大的元素在地殼中含量較少：偶數原子序的元素較多，奇數原子序的元素較少。處於地球表面的元素多數呈現高價，處於巖石深處的元素多數呈現低價；鹼金屬一般是強烈的親石元素，主要富集於巖石圈的最上部，熔點、離子半徑、電負性大小相近的元素往往共生在一起，同處於一種礦石中。在巖漿演化過程中，元素的電負性小的、離子半徑較小的、熔點較高的單質和
化合物往往首先析出，進入晶格，分布在地殼的外表面。
有的科學家把周期表中性質相似的元素分為十個區域，並認為同一區域的元素往往是伴生礦，這對探礦具有指導意義。