Toute la matière qui nous entoure est variée : elle peut se présenter sous différents états physiques, comme les états solide, liquide et gazeux, elle peut avoir des propriétés physiques ou chimiques différentes (masse volumique, densité, température de changement d'état, etc.).

Un échantillon de matière peut être décrit par son aspect mais également à l'aide de grandeurs dont les valeurs ont été mesurées, comme son volume, sa masse, ses dimensions, sa température, etc.

Les grandeurs de la physique et de la chimie sont toutes associées à des unités employées pour en donner les valeurs. L'unité légale de la masse est le kilogramme (symbole kg), celle du volume est le mètre cube (symbole m³) bien qu'on emploie très souvent le litre (1 m³ =1 000 L).

Les unités sont souvent employées à l'aide de préfixes comme milli, centi, déci, kilo, etc.
Le préfixe nano désigne les milliardièmes.
Le préfixe micro désigne les millionièmes.
Le préfixe milli désigne les millièmes.
Le préfixe centi désigne les centièmes.
Le préfixe déci désigne les dixièmes.
Le préfixe déca désigne les dizaines.
Le préfixe hecto désigne les centaines.
Le préfixe kilo désigne les milliers.
Le préfixe méga désigne les millions.
Le préfixe giga désigne les milliards.

Chaque jour, nous sommes entourés de nombreuses substances chimiques dans chacun des objets que nous rencontrons : le sirop de grenadine, la vinaigrette dans la bouteille de la cuisine, le sel pour la cuisson des pâtes, la crème dans le tube de la salle de bain, le parfum qui se diffuse au-dessus du bol de soupe, etc. De quoi ces substances sont-elles composées ? Comment le savoir ?

La composition d'une substance chimique est donnée par la liste des espèces chimiques présentes à l'intérieur. Il peut y en avoir une seule ou bien plusieurs.
Une espèce chimique, c'est un ensemble d'entités chimiques identiques. Ainsi, l'eau est une espèce chimique, car toutes les molécules qui composent l'eau sont identiques entre elles. Les termes entités chimiques désignent soit des atomes, soit des ions, soit des molécules.
Le sirop de grenadine est un mélange homogène : chaque goutte est semblable à une autre et possède les mêmes propriétés. À l'intérieur, on y retrouve des molécules de sucre mais aussi d'eau, ou d'arômes ou d'acidifiants, etc.

Inversement, la vinaigrette est un mélange hétérogène car on y distingue deux phases : l'huile et le vinaigre qui ne se mélangent pas durablement.

Tous les sirops ne sont pas les mêmes, toutes les crèmes hydratantes non plus, alors comment vérifier de quoi ces produits sont composés ?

Un scientifique dispose de plusieurs méthodes pour identifier une espèce chimique.
On peut procéder à des tests d'identification : un réactif spécifique est mis en contact avec la substance chimique. Pour savoir si de l'eau est présente dans un liquide, on peut par exemple en déposer une goutte sur du sulfate de cuivre anhydre. L'apparition d'une coloration bleue indique alors la présence d'eau. De la même manière, pour déterminer la composition d'un gaz, on peut le faire barboter dans de l'eau de chaux. L'apparition d'un trouble indique la présence du dioxyde de carbone.

On peut également réaliser des mesures de propriétés physiques de la substance, comme sa masse volumique ou sa température de changement d'état. Ainsi, un liquide incolore transparent qui bout à 100 °C et dont chaque litre pèse un kilogramme est certainement de l'eau.

Enfin, on peut réaliser une expérience de chromatographie sur couche mince. Les taches révélées par l'expérience mettent en évidence le nombre et la nature d'espèces chimiques présentes dans la substance déposée sur la plaque.

Longtemps en chimie, l'air est resté une substance mystérieuse. Substance chimique de notre quotidien et omniprésent, il est incolore, inodore, transparent, impalpable et ne semble rien peser. On peut pourtant en remplir un ballon, c'est bien qu'il existe et qu'il s'agit de gaz, mais lesquels ?
Lavoisier, chimiste du XVIII^e siècle, a mené de nombreuses expériences avec l'air, par exemple en plaçant une bougie sous une cloche, ou en le faisant réagir avec du mercure. Aujourd'hui, on sait que l'air est un mélange de plusieurs espèces chimiques à l'état gazeux, dont le diazote, de formule N₂, ou le dioxygène, de formule O₂. À une température de 25 °C, chaque litre d'air a une masse de 1,2 g.