化学，的科学处理这些属性，作文，物质的结构（定义为元素和化合物），它们经历的转换，以及能量其在这些过程中被释放或吸收。每种物质，无论是自然产生的还是人工生产的，都由一种或多种原子已确定为元素的。虽然这些原子反过来由更基本的粒子组成，但它们是化学物质的基本组成部分；没有数量氧气,水星，或金例如，小于原子这种物质。因此，化学与亚原子畴但要了解原子的性质及其组合规律，以及如何利用这些性质的知识来实现特定目的。
化学的最大挑战是开发相干的解释材料的复杂行为，为什么它们看起来如此，是什么赋予了它们持久的特性，以及不同物质之间的相互作用如何导致新物质的形成和旧物质的破坏。从最早尝试用理性术语理解物质世界开始，化学家就一直在努力发展物质理论，以令人满意地解释持久性和变化。不可毁灭的原子有序地组装成大小原子分子通常认为，或混合原子的扩展网络是持久性的基础，而原子或分子重组成不同排列是变化理论的基础。因此，化学涉及原子的研究作文物质的结构结构，以及物质之间的各种相互作用，这些都可能导致突然的、通常是剧烈的反应。
化学还涉及自然物质的利用和人造物质的创造。烹饪,发酵玻璃制造，以及冶金所有的化学过程都可以追溯到文明的起源。今天，乙烯基、聚四氟乙烯、，液体晶体，半导体超导体代表了化学技术的成果。20世纪，在理解生物奇妙而复杂的化学方面取得了巨大进步，对健康和疾病的分子解释前景广阔。现代化学在日益精密的仪器的辅助下，研究小到单个原子、大到复杂到DNA（脱氧核糖核酸），含有数百万个原子。新物质甚至可以设计成具有所需的特性，然后进行合成。化学知识继续积累的速度是惊人的。随着时间的推移，超过8000000种不同的化学物质，包括天然的和人工的，已经被描述和生产出来。就在1965年，这个数字还不到50万。
与智力的化学的挑战与工业有关。19世纪中期，德国化学家朱斯塔斯·冯·利比希评论说一个国家的财富可以用硫酸它产生了。这种对许多制造过程至关重要的酸，今天仍然是工业化国家的主要化学产品。正如利比希所认识到的那样，一个生产大量硫酸的国家是一个硫酸含量很高的国家化学工业以及整体经济强劲。各种化学产品的生产、分销和利用在所有高度发达国家都很常见。事实上，可以说文明的“铁器时代”正在被“聚合物时代”所取代，因为在一些国家聚合物现在的产量超过了铁.
