Mudança química é uma mudança em uma substância que a transforma em uma substância diferente. A mudança química é diferente da mudança física, que é uma mudança nas características físicas de um objeto sem uma mudança correspondente na substância. Calor, combustão e mistura de produtos químicos podem causar alterações químicas.
As mudanças químicas afetam uma substância por meio de interações entre as moléculas, principalmente por meio de ligações atômicas que se unem ou se separam. Enquanto algumas mudanças químicas acontecem muito rapidamente, outras ocorrem lentamente. O resultado pode ser um composto com o mesmo número de átomos que são reorganizados em uma ordem diferente. Frutose, glicose e galactose têm o mesmo número de átomos, mas as mudanças químicas causam arranjos diferentes e, portanto, substâncias diferentes. Além disso, enquanto algumas alterações químicas são visíveis, outras ocorrem sem alteração aparente, como no caso do peróxido de hidrogênio se transformando em água. Quer as mudanças sejam prontamente aparentes ou não, a maioria das mudanças químicas deixa para trás evidências do processo por meio de odores ou outros indicadores, como som, luz, gás, calor ou mudanças na cor.
Um exemplo adicional de mudança química é queimar um cubo de açúcar. O fogo faz com que o açúcar e o oxigênio passem por uma interação química em que o oxigênio causa a quebra das ligações químicas.