Saat ini sudah mencapai jutaan zat yang telah ditemukan baik secara alami maupun sintesis, serta mulai diidentifikasi kegunaannya untuk perkembangan teknologi. Apakah zat merupakan penyusun utama dari materi? Jika penggolongan zat sebagai penyusun utama materi, maka mungkin saat ini tidak pernah terealisasi sebuah tabel periodik unsur yang telah kita jumpai.
Semua zat yang ada di dunai ini ternyata terbentuk oleh blok penyusun zat yang jumlahnya jauh lebih sedikit, atau biasa kita sebut sebagai unsur. Unsur adalah zat yang tidak dapat diuraikan menjadi dua atau lebih zat lain yang lebih sederhana melalui cara fisika atau cara kimia biasa.
Dengan demikian asumsi "cara fisika atau kimia biasa" tidak melibatkan proses peluruhan radioaktif dan reaksi nuklir berenergi tinggi yang memang menstransformasi suatu unsur menjadi unsur lain.
Istilah senyawa mengacu pada zat yang mengandung dua atau lebih unsur kimia. Hidrogen (H2) dan oksigen (O2) merupakan unsur karena tidak dapat dipisahkan dengan cara biasa. Sedangkan air (H2O) dapat dipisahkan menjadi hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis (melewatkan arus listrik pada katoda dan anoda).
Adapun beberapa klasifikasi senyawa berdasarkan unsur penyusunnya, seperti senyawa biner (mengadung dua unsur), senyawa terner (mengandung tiga unsur), kuartener (empat unsur), dan seterusnya.
Saat ini sekitar 112 unsur telah diidentifikasi. Beberapa di antaranya telah diketahui sejak zaman prasejarah, terutama karena hadir di alam sebagai unsur, dan bukan bergabung dengan unsur lain membentuk senyawa. Contoh yang ditemukan di alam, seperti emas, perak, timbal, tembaga, dan sulfur. Emas dapat ditemukan di sungai dalam bentuk butiran kecil atau bongkahan yang mudah lepas dalam batuan. Sulfur bisa dijumpai di sekitar gunung berapi. Tembaga banyak ditemukan di daerah tambang dangkal. Besi biasanya dijumpai dalam bentuk oksidasinya, kecuali meteorit yang dijumpai dalam bentuk unsur besi. Pada zaman dahulu, para ahli metalurgi mempelajari cara mereduksi besi oksida dengan arang yang diberi semburan api, sehingga lahirlah Zaman Besi di masa itu.
Api yang telah dikenal sejak zaman purba, merupakan zat yang dapat menghasilkan perubahan-perubahan kimia. Api pertama-tama digunakan untuk memasak makanan. Selanjutnya api digunakan untuk pembakaran barang tembikar, pembuatan gelas, dan untuk mencairkan bijih dalam produksi logam, - mula-mula tembaga kemudian menyusul timbal, timah, dan besi. Proses-proses lain yang telah diketahui sejak zaman dahulu adalah pembuatan mentega dan keju dari susu, minuman dari buah anggur, bir dari biji-bijian, penyamakan kulit, dan sabun dari lemak.
Semua proses di atas merupakan contoh-contoh yang umum mengenai perubahan kimia. Secara terbatas, definisi ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari bagaimana benda atau materi di alam raya dapat diubah dari bentuk yang ada dengan sifat-sifat tertentu menjadi bentuk-bentuk lain dengan sifat-sifat yang berbeda. Sebagai contoh, ilmu kimia memberikan pengetahuan yang memungkinkan untuk peruabahan bentuk minyak alami menjadi berbagai bahan bakar dan sejumlah besar plastik, obat-obatan, dan pestisida.
Mula-mula penggunaan proses kimia ditemukan secara kebetulan atau dengan coba-coba, tetapi pada penggunaan-penggunaan modern membutuhkan penanganan yang hati-hati dengan prinsip-prinsip dasar ilmu kimia. Pada saat ini, diketahui bahwa proses-proses kimia tertentu (misalnya pembentukan kabut) mempunyai pengaruh menurunkan kualitas lingkungan.
Tantangan bagi ahli kimia sekarang adalah untuk mengembangkan proses-proses kimia dan bahan yang diperlukan masyarakat modern tetapi secara serentak juga meminimumkan dampaknya terhadap lingkungan.
Materi adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa. Massa hanyalah salah satu dari banyak sifat materi yang dapat dikenal dan dibedakan dari lainnya. Sifat materi secara umum dapat dibedakan menjadi sifat fisis dan kimiawi.
Sifat-sifat fisis seperti warna, kekerasan, dan mengkilap adalah beberapa sifat fisis yang dapat digunakan untuk menerangkan penampilan sebuah objek. Suatu proses perubahan penampilan fisis dari suatu objek dengan identitas dasar tak berubah, disebut perubahan fisis. Sebuah kubus logam tembaga dapat dipipihkan menjadi lempeng yang sangat tipis; tembaga adalah logam yang dapat ditempa. Tembaga juga dapat dibuat menjadi kawat yang sangat halus. Melelehnya es dan mendidihnya air juga merupakan contoh perubahan fisis.
Sifat-sifat kimiawi seperti perubahan serat kertas, pengkaratan besi, dan pembusukan makanan adalah perubahan-perubahan yang tidak hanya mencakup keadaan fisis, tetapi juga identitas dasarnya. Dalam perubahan kimiawi suatu contoh materi diubah secara sempurna menjadi bahan yang berbeda. Jenis perubahan-perubahan kimia yang dialami suatu bahan ditentukan oleh sifat-sifat kimianya.
