Ein Material, das nur eine Atomart enthält, wird als Element bezeichnet. Es sind 98 Elemente bekannt, die in der Natur vorkommen, zusammen mit weiteren 20, die in Labors synthetisiert wurden (Stand 2015. Wasserstoff, das leichteste Element, ist auch die am häufigsten vorkommende chemische Substanz im Universum.
Eine Substanz, die aus zwei oder mehr Elementen besteht, wird als Verbindung bezeichnet. Verbindungen bestehen aus chemisch gebundenen Atomen in einem festen Verhältnis. Wasser besteht beispielsweise immer aus zwei Wasserstoffatomen, die an ein Sauerstoffatom gebunden sind. Materie tritt oft als Mischung verschiedener Verbindungen und Elemente auf, wie zum Beispiel Luft, die aus mehr als einem Dutzend verschiedener Elemente und Verbindungen besteht.
