Ogni componente vivente e non vivente che comprende la materia consiste di molecole, che sono formate dalla combinazione chimica di particelle microscopiche note come atomi. A differenza degli atomi, le molecole sono in grado di passare da uno stato di importa in un altro.
Nella scienza, la materia è definita come qualcosa che occupa spazio e ha una massa di riposo. Le forme di materia più predominanti sulla Terra sono classificate in tre: solido, liquido e gas. Una quarta classificazione, chiamata plasma, ha la più grande proporzione di materia nell'universo.
Un elemento chimico è una sostanza pura che non può essere ulteriormente suddivisa in un altro tipo di materiale con qualsiasi mezzo chimico o trasformazione. All'inizio del XVII secolo, il chimico inglese John Dalton propose che gli elementi chimici fossero costituiti da distinti atomi che conservassero tutte le proprietà dell'elemento. Gli atomi costituiscono fondamentalmente tutta la materia conosciuta. Dalton ha scoperto che gli atomi hanno masse variabili, che sono state usate come base per le leggi di proporzione definita e multipla. Dalton ha inoltre suggerito che quando diversi tipi di atomi formano legami chimici, il composto che viene creato comprende un numero proporzionato di atomi alla sua massa. La più piccola unità di un composto è indicata come una molecola. Una delle molecole più comuni è una molecola d'acqua. Nella sua forma solida, una molecola d'acqua esiste sotto forma di ghiaccio, in forma liquida come acqua e in forma gassosa come vapore.
