La tavola periodica di Mendeleev comprende poco meno di un centinaio di elementi chimici, ciascuno caratterizzato da un numero atomico Z: dall'Idrogeno (Z = 1) all'Uranio (Z = 92). Il numero atomico dell'elemento è pari al numero di elettroni dell'atomo corrispondente (che ne determina le proprietà chimiche) e al numero di protoni presenti nel nucleo atomico.

Quest'ultimo, insieme al numero di neutroni N, determina le proprietà del nucleo atomico, diverse per i diversi isotopi dello stesso elemento. In particolare, a ciascuna coppia di valori di Z e N corrisponde un valore per l'energia totale del sistema (nel suo stato di energia minima), somma delle energie potenziali e cinetiche di ciascuno dei costituenti. Se questa energia, calcolata con la convenzione di energia potenziale nulla a distanza infinita tra le particelle, è negativa, il sistema è “legato”: bisogna cioè compiere un lavoro positivo per separare i suoi componenti. Esso può quindi sopravvivere come tale sia per un tempo indefinito (se è stabile) o per un tempo che in media può essere anche molto breve (se è radioattivo).

Per la maggior parte dei valori di Z fino a 92 (tranne alcuni elementi compresi tra il Polonio e l'Attinio) esiste almeno un valore di N per il quale il nuclide con Z protoni ed N neutroni è stabile. Vi sono poi, per ciascun valore di Z, molti valori di N che danno luogo agli isotopi radioattivi dell'elemento chimico. Tutti questi elementi sono quindi naturalmente presenti, con diverse abbondanze relative, nel Sistema solare: di essi esiste almeno un isotopo stabile, numerosi isotopi radioattivi, mentre valori di N troppo piccoli o troppo grandi (al di fuori delle drip lines nel piano Z-N) non danno luogo a nuclei legati. Elementi transuranici (con Z > 92) sono noti fino a Z = 114: essi sono stati sintetizzati ed osservati in laboratorio come prodotti di reazioni nucleari.

La caccia agli elementi con Z ancora più grande è aperta in almeno tre laboratori mondiali, nei quali si tenta di produrli e identificarli. Per tutti questi elementi, quando si dice che non esistono in natura, si intende che non sono mai stati osservati perché non sono stati prodotti, né ci si aspetta di trovarli naturalmente. Quest'ultima osservazione vale anche per i transuranici noti, la cui vita media è talmente breve da consentire appena ai ricercatori che li hanno prodotti di rivelare le labili tracce della loro breve esistenza.

In ogni caso la caccia ai nuclei esotici non investe una terra incognita indefinitamente estesa: esistono previsioni teoriche che indicano che l'energia di legame di combinazioni di Z ed N molto lontane dalla valle di stabilità (vedi la risposta di "Ulisse" dal titolo Creare nuovi elementi) è negativa, anche se i confini esatti nel piano Z-N non sono ancora definiti, e si aspettano informazioni dagli esperimenti in corso per migliorare l'attendibilità delle previsioni teoriche.