無論是花鳥樹木，還是山水，或者人類，雖然這些物體看起來形態各異，但追根溯源，非生命和生命都是由幾十種元素組成。舉例來說，水是由氫和氧組成，石頭是由氧、矽、鈣、碳等元素組成，組成水和石頭的元素也都能在人的身上找到。
質子和中子結合形成了原子核，原子核外存在與質子數相等的電子，這樣就構成了中性原子。不同元素的區別在於質子數的不同，例如，氫包含一個質子，氧包含8個質子，鐵包含26個質子。
人類對於化學元素的正確認識始於門捷列夫，他找到了元素的周期規律，並製作出了能夠預測未知元素的元素周期表。此後，科學家不斷發現新的元素，逐漸填補了元素周期表的空白。
在自然界中，人類可以找到從1號元素氫到98號元素鉲。不過，在前98種元素中，有幾種元素的豐度極低，它們需要通過人工合成才能得到，例如，43號元素鎝，61號元素鉕，96號元素鋦。從99號元素鑀開始，都是人工合成元素，它們都要通過粒子碰撞的方式才能合成出來。
目前，人類合成出的最重元素是118號元素Og（類似於「氧」字構造，該元素為「氣」與「奧」的組合，讀音為ào），它是第七周期第18族元素，與稀有氣體元素同族。由於相對論效應，Og在標況下很可能是固態的，而不像同族的其他元素是氣態的。
118號元素的發現，意味著元素周期表的前七個周期元素都已經找到。那麼，這張元素周期表是否包含了宇宙中的所有元素呢？宇宙中還有更多未知的元素嗎？我們已知的元素會是冰山一角嗎？
雖然我們最遠只去過月球，但我們可以不用接觸其他星球，就能知道它們的元素組成。恆星會發射出光，其他天體會反射出光，當這些光到達地球時，我們不僅能夠看到那些天體，也能知道它們包含了哪些元素。
原子吸收能量之後，原子核外的電子會被激發到較高能級，成為不穩定的激發態。電子很快又會躍遷回較低能級，同時會發出光子。由於不同元素的核外電子結構是不一樣的，所以它們的光譜都各具特點，通過光譜分析就能知道元素組成。
根據光譜分析的結果，宇宙中最多的元素是1號元素氫，質量比例約為75%；其次是2號元素氦，質量比例約為24%；其他元素的含量極低，加起來只有大約1%。
雖然地球上的元素比例與宇宙不同，但地球的質量極低，無法影響到整個宇宙的情況。太陽的元素比例與宇宙非常接近，太陽系幾乎所有的質量都在太陽身上。
根據宇宙學標準模型，氫和氦是在宇宙大爆炸的最初時刻合成出來的，而其他元素基本上都是通過恆星過程產生的。宇宙中很難存在人工合成元素，更難以存在119號及以上的元素。因為人工合成元素很難被合成出來，它們都具有放射性，十分不穩定，半衰期非常短暫，它們很快就會衰變其他更加穩定的元素。