Os dois tipos de substâncias puras são elementos e compostos. Uma substância pura é aquela que consiste em apenas um componente com propriedades químicas e físicas distintas. Qualquer substância com mais de um componente é chamada de mistura.
Os elementos são os blocos básicos de construção da matéria e cada um é feito de um único tipo de átomo. Os átomos não podem ser divididos em partículas menores. Exemplos de elementos incluem cálcio, alumínio, potássio, oxigênio e hidrogênio. Por outro lado, um composto é feito de dois ou mais elementos cujos átomos se ligaram quimicamente em proporções específicas. Os compostos têm propriedades distintas que diferem das de seus elementos individuais. Água (H2O) é um composto formado pela combinação de hidrogênio e oxigênio. O açúcar comum é uma combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio.