世界上的万事万物到底是有什么构成的？我们的祖先在很早的远古时期就开始思考这个问题。在道家学说当中有：“太极生两仪，两仪生四象、四象生八卦，八卦化万物”的说法。这种说法对普通人来说显得太过于虚幻。因此，在我国古代，最广泛的说法还是世界万物是由金木水火土这五种物质组成，这种说法看起来就实际和具体多了。实际上，另一个文明古国古希腊也有类似的说法，该国的先民认为这个世界是由木水火土这四种元素组成的，比古中国还少了金这一元素。不过在古代，金木水火土这五种物质是人们能够看到比较具有代表性的物质或者物体了，因此至少在那个时代，这一学说还是被人们所接受的。
从现在的角度来看，不管是古中国的金木水火土还是古希腊的木水火土的物质构成学说，都已经被证明是错误的，无法真正反映现实的客观状况。毕竟，元素这种十分微观物的理学概念是古代先民无法发现的。
随着物理学的发展，各种真正组成物质的元素被不断发现。人类最早发现元素始于18世纪。其中具有标志性的事件是拉瓦锡在1789年发表的《化学基础论述》一书中列出了他制作的化学元素表，该表一共列举了33种化学元素，并将这个构成这个世界的元素分成四个部分：
（一）属于气态的元素：光、热、氧气、氮气、氢气。
（二）能氧化和成酸的简单非金属物质：硫、磷、碳、盐酸基、氢氟酸基、硼酸基。
（三）能氧化和成盐的简单金属物质：锑、砷、银、钴、铜、锡。铁、锰、汞、钼、金、铂、铅、钨、锌。
（四）能成盐的简单土质：石灰、苦土、重土、矾土、硅土。
从现在来看拉瓦锡所认为的元素当中很多并不是，比如光和热以等，但毫无疑问，他这一学说的创立为化学元素理论为元素学说的开启和发展奠定了基础。此后，科学家继续就元素理论的发展开展研究。
尤其是俄国伟大的物理学家门捷列夫在1869年公布了元素周期表，成为这一领域的研究具有划时代的意义的事件。门捷列夫最初公布元素周期表时，该表中只有63种元素。此后，这一在物理学中十分具有挑战性的研究就一直没有间断过，很多新的元素也不断被发现。到今天，人类已经发现了110对中元素，在这110中元素当中，其中原子序数92（铀）以后的元素不能稳定存在，只能人工合成。到2012年为止，总共有118种元素被发现，其中94种是存在于地球上。拥有原子序数大于83（即铋之后的元素）都是不稳定，并会进行放射衰变。
随着自然元素的发现趋于饱和，人类目前对于新元素的寻找重点转移到合成新元素这一方面。其方法主要有两种，第一种是一种是俘获反应，即把铀-238放入核反应堆中长时间照射，铀吸收中子，再衰变产生质子数超过铀的元素。93号到100号元素都是通过这种方式发现的；第二种方式就是重离子融合反应即用高速重离子轰击合适的靶原子，让它们在撞击中破碎，熔合成不稳定的重原子核，产生出所需要的新元素。107到116、118号元素都是这样合成的。
合成新元素的主要困难在于，每次碰撞实验产生熔合的概率很小，必须进行大量的碰撞才能产生足够多的新元素以供检测。目前119号、120还和184号元素的合成正在努力研究当中，总之，人类对研究新元素的工作还远没有结束，不少的新元素还在等待人类的发现。
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