I due tipi di sostanze pure sono elementi e composti. Una sostanza pura è quella che consiste in un solo componente con proprietà chimiche e fisiche distinte. Qualsiasi sostanza con più di un componente è chiamata una miscela.
Gli elementi sono gli elementi costitutivi fondamentali della materia e ciascuno di essi è costituito da un singolo tipo di atomo. Gli atomi non possono essere scomposti in particelle più piccole. Esempi di elementi includono calcio, alluminio, potassio, ossigeno e idrogeno. D'altra parte, un composto è costituito da due o più elementi i cui atomi sono legati chimicamente in proporzioni specifiche. I composti hanno proprietà distinte che differiscono da quelle dei loro singoli elementi. L'acqua (H2O) è un composto formato combinando idrogeno e ossigeno. Lo zucchero comune è una combinazione di carbonio, idrogeno e ossigeno.