Mỗi ngày chúng ta chứng kiến những biến đổi trong vật chất: nước đá tan chảy, sắt bị rỉ, xăng cháy, trái cây chín và nước bay hơi. Điều gì xảy ra với các phân tử cấu thành nên các mẫu vật chất này trong những biến đổi như thế? Câu trả lời phụ thuộc vào loại biến đổi. Những biến đổi làm thay đổi chỉ trạng thái hoặc vẻ bề ngoài, chứ không phải thành phần, là những biến đổi vật lí. Các nguyên tử và phân tử cấu thành nên một chất không thay đổi đặc tính của mình trong biến đổi vật lí. Ví dụ, khi nước sôi, nó thay đổi trạng thái từ một chất lỏng thành một chất khí, nhưng chất khí này được cấu thành từ các phân tử nước, do đó đây là biến đổi vật lí.

Ngược lại, những biến đổi làm thay đổi thành phần của vật chất là những biến đổi hóa học. Trong một biến đổi hóa học, các nguyên tử sắp xếp lại, làm biến đổi các chất ban đầu thành những chất khác. Ví dụ, sự rỉ của sắt là một quá trình hóa học. Các nguyên tử cấu thành nên sắt kết hợp với các phân tử khí oxy từ không khí để tạo nên các oxit sắt, chất màu cam mà chúng ta gọi là rỉ sắt.

Ví dụ:

Sự thăng hoa của đá khô (CO_2(R) thành CO_2(K) ) là biến đổi vật lí.

Sự hòa tan đường là một biến đổi vật lí.

Sự cháy của propane là một biến đổi hóa học.