Materiał zawierający tylko jeden typ atomu nazywany jest pierwiastkiem. Istnieje 98 elementów, o których wiadomo, że występują naturalnie, wraz z kolejnymi 20, które zostały zsyntetyzowane w laboratoriach, od 2015 r. Wodór, najlżejszy pierwiastek, jest również najobficiej występującą substancją chemiczną we wszechświecie.
Substancja wytworzona z dwóch lub więcej pierwiastków nazywana jest związkiem. Związki składają się z chemicznie związanych atomów w ustalonym stosunku. Na przykład woda składa się zawsze z dwóch atomów wodoru związanych z jednym atomem tlenu. Materia często występuje jako mieszanina różnych związków i pierwiastków, takich jak powietrze, które składa się z ponad tuzina różnych pierwiastków i związków.
