Na véspera de se retirar do universo da química para se dedicar exclusivamente à escrita, Primo Levi oferece-nos, através de 21 capítulos, cada um com o nome de um elemento da tabela periódica, um relato da sua vida enquanto cientista e através do qual responde a inúmeras e complexas questões sobre o mundo e sobre si próprio.
O Sistema Periódico é, pois, um conjunto de vivências de um químico judeu do Piemonte, combatente antifascista, deportado e escritor, vistas através do caleidoscópio da química. As histórias cobrem a vida do autor, do nascimento à redação deste livro, passando por momentos fulcrais como a infância, a descoberta da vocação e a sua formação como químico, os amores e as amizades, o crescimento do movimento fascista italiano e o aparecimento das leis raciais, a vida na clandestinidade, a prisão e o encarceramento em Auschwitz, e o regresso aos laboratórios do campo de concentração já no pós-guerra.
Um testemunho autobiográfico único por um dos principais romancistas do século XX.