Deși schimbările fizice și chimice pot duce la schimbarea stării, cum ar fi de la lichid la gaz sau solid, cele două procese sunt complet diferite. Într-o schimbare fizică, problema pur și simplu suferă modificarea stării, cum ar fi înghețarea sau dizolvarea în apă.
Cu toate acestea, moleculele reale din substanță rămân identice din punct de vedere chimic, în ciuda acestei schimbări. Acesta este opusul unei schimbări chimice, în care moleculele suferă o reacție chimică care formează noi substanțe chimice. Acest proces nu este reversibil, deoarece structura chimică reală a diferiților atomi a fost schimbată, spre deosebire de o schimbare fizică, care poate fi întotdeauna inversată. În schimbările chimice, atomii din substanță se rup în permanență sau se unesc pentru a forma compuși noi.
De exemplu, apa poate fi de asemenea fiartă pentru a crea abur sau congelat pentru a crea gheață, dar fiecare dintre aceste substanțe are încă același machiaj chimic, H20. Cu toate acestea, atunci când benzina este arsă, rezultatul este două substanțe noi, dioxid de carbon și vapori de apă. În mod similar, atunci când fierul este expus oxigenului, cei doi reacționează pentru a forma oxid de fier sau rugină. Deși straturile de fier de sub rugină sunt încă pure, schimbarea chimică la suprafață este permanentă, deoarece oxidul de fier nu poate fi schimbat înapoi în fier pur.
