Атомният номер първоначално означава поредния номер на елемента в Периодична система на елементите. Когато Менделеев подредил известните химични елементи, които са групирани според техните прилики в химията, забелязал, че ако ги постави стриктно подредени според атомната маса, изникват определени несъответствия. Йодът и телура, ако бъдат подредени според атомната маса, са подредени погрешно, и биха седяли по-добре, ако техните места в таблицата са разменени. Поставяйки ги в подредба, която отговаря най-точно на химическите им свойства, тяхният пореден номер в таблицата бил техния атомен номер. Този номер изглежда приблизително пропорционален на масата на атома, но, както се оказало, отразява друго свойство, а не масата на атома.