Un materiale che ha la stessa composizione e proprietà in tutto è una sostanza chimica pura. Una sostanza chimica non può essere separata in componenti con un metodo fisico. Le sostanze chimiche possono essere plasma, gas, liquidi o solidi. Esempi di sostanze pure comprendono sodio cloruro, sodio bicarbonato e saccarosio.
Ogni elemento puro e ogni composto puro sono considerati sostanze. Il ferro è un elemento e quindi è una sostanza. Una sostanza non deve consistere in un singolo elemento o tipo di molecola. Una sostanza è qualcosa che è privo di contaminazione. Un altro esempio di una sostanza è il metano, è un composto puro e, quindi, una sostanza.