Ogni sostanza ha sia caratteristiche fisiche, come colore e lucentezza, sia proprietà chimiche, come infiammabilità e reattività. Le caratteristiche fisiche o fisiche sono quelle facilmente osservabili senza modificare la sostanza chimicamente. Le proprietà chimiche rappresentano la capacità di una sostanza di subire cambiamenti chimici e sono osservabili solo quando questi cambiamenti avvengono.
Le proprietà fisiche comuni utilizzate per identificare le sostanze includono lucentezza, colore, malleabilità, duttilità e conduttività. Lustro si riferisce alla lucentezza di una sostanza. I metalli tendono ad avere lucentezza, mentre i non metalli tendono ad essere opachi. La malleabilità si riferisce alla capacità di una sostanza di essere martellata in una forma, mentre la duttilità si riferisce alla sua capacità di essere trascinato in un filo. La conduttività è una caratteristica fisica che rappresenta la capacità di una sostanza di condurre elettricità. Le proprietà fisiche sono divise in due gruppi: proprietà estensive e intensive. Proprietà estese come dimensioni e peso cambiano quando la quantità di sostanza cambia, mentre le proprietà intensive, come densità e lucentezza, sono indipendenti dalla quantità di sostanza.
Le caratteristiche chimiche di una sostanza includono se reagisce con alcune altre sostanze chimiche. Ad esempio, una proprietà del ferro è che reagisce con l'ossigeno per formare ossido di ferro o ruggine. Una proprietà chimica del bicarbonato di sodio è la sua reazione con l'acido citrico per formare acqua, anidride carbonica e sodio citrato.
