Sebbene i cambiamenti fisici e chimici possano entrambi comportare un cambiamento di stato, come da liquido a gas o solido, i due processi sono completamente diversi. In un cambiamento fisico, la materia subisce semplicemente un cambiamento di stato, ad esempio mediante il congelamento o la dissoluzione in acqua.
Tuttavia, le molecole effettive nella sostanza rimangono chimicamente identiche nonostante questo cambiamento. Questo è l'opposto di un cambiamento chimico, in cui le molecole subiscono una reazione chimica che forma nuove sostanze chimiche. Questo processo non è reversibile, poiché la struttura chimica effettiva dei vari atomi è stata cambiata, diversamente da un cambiamento fisico, che può sempre essere invertito. Nei cambiamenti chimici, gli atomi nella sostanza si rompono sempre o si uniscono per formare nuovi composti.
Ad esempio, l'acqua può anche essere bollita per creare vapore o congelata per creare ghiaccio, ma ognuna di queste sostanze ha ancora lo stesso trucco chimico, H20. Tuttavia, quando la benzina viene bruciata, il risultato sono due nuove sostanze: anidride carbonica e vapore acqueo. Allo stesso modo, quando il ferro è esposto all'ossigeno, i due reagiscono per formare ossido di ferro o ruggine. Sebbene gli strati di ferro sotto la ruggine siano ancora puri, il cambiamento chimico sulla superficie è permanente, poiché l'ossido di ferro non può essere cambiato in ferro puro.
