Un material care are aceeași compoziție și proprietăți în ansamblu este o substanță chimică pură. O substanță chimică nu poate fi separată în componente printr-o metodă fizică. Substanțele chimice pot fi plasme, gaze, lichide sau solide. Exemple de substanțe pure includ clorura de sodiu, bicarbonatul de sodiu și sucroza.
Fiecare element pur și fiecare compus pur sunt considerate substanțe. Fierul este un element și prin urmare este o substanță. O substanță nu trebuie să fie compusă dintr-un singur element sau dintr-o moleculă. O substanță este ceva care nu conține contaminare. Un alt exemplu de substanță este metanul, este un compus pur și, prin urmare, o substanță.