Το οξυγόνο Ο2, το υδρογόνο Η2, ο σίδηρος Fe, ο άνθρακας C, είναι χημικά στοιχεία. Τα μόρια ενός χημικού στοιχείου αποτελούνται από άτομα του ίδιου στοιχείου.
Τα χημικά στοιχεία είναι 112. Τα 103 από αυτά είναι φυσικά, δηλαδή υπάρχουν στη φύση, ενώ τα υπόλοιπα 9 τα έχουν κατασκευάσει οι επιστήμονες στο εργαστήριο. Τα βαρύτερα από αυτά είναι ραδιενεργά δηλαδή διασπώνται εύκολα από μόνα τους.
Το νερό Η2Ο, το διοξείδιο CO2 και το μονοξείδιο CO του άνθρακα, το υδροχλωρικό οξύ HCl (σε αραιωμένη μορφή βρίσκεται στο ακουαφόρτε) είναι χημικές ενώσεις. Τα μόρια των χημικών ενώσεων αποτελούνται από άτομα 2 ή περισσότερων διαφορετικών στοιχείων. Τα άτομα συγκρατούνται μέσα στα μόρια των χημικών ενώσεων με ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, ή αλλιώς δυνάμεις Van der Waals. Η αποθηκευμένη, εξ αιτίας των δυνάμεων αυτών, ενέργεια στη χημική ένωση ονομάζεται χημική ενέργεια.
Υπάρχουν πάρα πολλές χημικές ενώσεις. Οι χημικές ενώσεις χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Τις οργανικές χημικές ενώσεις που στα μόριά τους περιέχουν άνθρακα και στις ανόργανες χημικές ενώσεις που στα μόριά τους δεν περιέχουν άνθρακα.
Τα μόρια μιας χημικής ένωσης μπορεί να αντιδράσουν με τα μόρια μιας άλλης χημικής ένωσης ή και με απλά στοιχεία (όπως λ.χ. το οξυγόνο), σχηματίζοντας νέες χημικές ενώσεις και απελευθερώνοντας ενέργεια με διάφορες μορφές και συνήθως θερμική.
