В 1870 г. Дмитрий Иванович в статье, опубликованной в «Журнале Русского химического общества», впервые указал основные показатели элемента №31: атомный вес 68, удельный вес 6 г/см3. В 1875 г. французский химик Лекок де Буабодран открыл в минерале вюрците (ZnS) предсказанный Менделеевым «экаалюминий», назвав его галлием (Ga), от латинского названия Франции.

Сообщение об открытии галлия тут же появилось в докладах Парижской академии наук. Из этого сообщения Менделеев и узнал в галлии предсказанный им пятью годами ранее экаалюминий, написав об этом в Париж. В своём письме во Французскую академию российский химик поправил первооткрывателя галлия, указав, что плотность нового металла не может быть 4,7 г/см3, как утверждалось в докладе, а должна составлять примерно 6,0 г/см3. Почти точно совпали с данными опытов и другие предсказанные Менделеевым свойства этого элемента. Он считал, например, что этот металл должен быть легкоплавким, поскольку его аналоги по группе, алюминий и индий, тугоплавкостью также не отличались. Позже Лекок де Буабодран признал правоту Менделеева, написав: «Я думаю, что нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов господина Менделеева». Так, экаалюминий превратился в галлий. В земной коре среднее содержание (кларк) галлия составляет 19 г/т. Это типичный рассеянный элемент. Он не образует крупных скоплений, несмотря на высокий кларк, поэтому галлий получают исключительно в качестве побочного продукта при переработке руд других металлов. Его основным исходным материалом является боксит – главная алюминиевая руда, но в незначительных количествах он также добывается из сульфидных цинковых руд. Месторождения различных типов с промышленными содержаниями галлия известны в Юго-Западной Африке, России, странах СНГ. Около 90 % мировой добычи галлия идёт на производство полупроводниковых соединений. В 1980-х годах ученые обнаружили следы растворенного галлия в водах Атлантического и Тихого океанов. Постепенно выяснилось, что галлий попадает в океаны в основном в результате ветровой эрозии, и наличие галлия в океанах можно использовать для определения распределения алюминия в них, так как галлий геохимически схож с алюминием, но менее активен. Галлий также можно использовать в качестве индикатора ветровой эрозии железа.