Um material que pode ser representado por uma fórmula química é uma mistura ou uma substância pura. Misturas ou compostos podem ser representados por uma fórmula química para denotar quais átomos constituem sua composição. As substâncias puras, como a água, também podem ser representadas por fórmulas químicas.
As fórmulas químicas incluem todos os átomos que constituem uma determinada mistura ou substância pura. Nas fórmulas químicas, os átomos aparecem nas formas abreviadas encontradas na tabela periódica. A quantidade de cada átomo em uma fórmula química é então denotada por um número subscrito próximo ao nome abreviado do átomo. Os átomos podem aparecer em qualquer ordem em uma fórmula química.