Cada substância tem características físicas, como cor e brilho, bem como propriedades químicas, como inflamabilidade e reatividade. Características físicas ou propriedades físicas são aquelas que são facilmente observadas sem alterar a substância quimicamente. As propriedades químicas representam a capacidade de uma substância de sofrer mudanças químicas e são observáveis apenas quando essas mudanças ocorrem.
Propriedades físicas comuns usadas para identificar substâncias incluem brilho, cor, maleabilidade, ductilidade e condutividade. Lustre se refere ao brilho de uma substância. Os metais tendem a ter brilho, enquanto os não metais tendem a ser opacos. Maleabilidade se refere à capacidade de uma substância ser moldada em uma forma, enquanto a ductilidade se refere à sua capacidade de ser puxada para dentro de um fio. A condutividade é uma característica física que representa a capacidade de uma substância de conduzir eletricidade. As propriedades físicas são divididas em dois grupos: propriedades extensivas e intensivas. Propriedades extensas, como tamanho e peso, mudam quando a quantidade de substância muda, enquanto propriedades intensivas, como densidade e brilho, são independentes da quantidade de substância.
As características químicas de uma substância incluem se ela reage com outros produtos químicos. Por exemplo, uma propriedade do ferro é que ele reage com o oxigênio para formar óxido de ferro ou ferrugem. Uma propriedade química do bicarbonato de sódio é sua reação com ácido cítrico para formar água, dióxido de carbono e citrato de sódio.