كل المواد العادية مكونة من ذرات، والذرة أصغر كمية من العنصر يمكنها الدخول في تفاعل كيميائي لتكوين مركب. وتحتوي الذرات على جسيمات تسمى البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. وتتكون البروتونات والنيوترونات بدورها من جسيمات صغيرة يطلق عليها الكواركات تربطها جسيمات أخرى تسمى القلونات.

كل ذرات المواد الأولية متشابهة. وعندما يتحد عنصران أو أكثر من مواد مختلفة لتكوين مركب فإن ذرات إحدى المواد تتحد مع ذرات المادة الأخرى. وتكوّن الذرات جسيمات كبيرة تسمى الجزيئات. ويتكون الماء من جزيئات، ويتكون كل جزيء من ذرتين من الهيدروجين وذرة أكسجين واحدة. والذرات والجزيئات متناهية في الصغر. فإذا تم حساب عدد جزيئات قطرة من الماء بسرعة عد تساوي 10 ملايين جزيء في الثانية، فإن الإنسان يحتاج إلى 5 ملايين سنة لكي يتمكن من عد الجزيئات كاملة.

والمركبات إما مركبات عضوية أو غير عضوية. وتحتوي المركبات العضوية كلها على عنصر الكربون، وتسمى عضوية لأن معظمها يوجد في الكائنات الحية (حيوان ونبات)، وتحتوي على ذرة الكربون. أما المركبات الأخرى فتصنف بوصفها مركبات غير عضوية. وهذا التصنيف مرن بعض الشيء. وتتكون المركبات العضوية من جزيئات كبيرة قد تحتوي على آلاف الذرات.

وترتبط الجزيئات بعضها ببعض بقوة كهربائية وتأتي هذه القوة من الإلكترونات الموجودة في الذرات. تتبادل الإلكترونات الموجودة في الجزيئات الذرات فيما يسميه العلماء الروابط الأيونية، كما يمكن للذرات أن تتشارك بالإلكترونات فيما يسمّيه العلماء الروابط التساهمية.