Schimbările substanțiale prin două procese: o schimbare fizică sau o schimbare chimică. Schimbările fizice păstrează identitatea fundamentală a unei substanțe fără a modifica compoziția acesteia, în timp ce modificările chimice modifică materia într-o altă formă având un set de proprietăți diferite de substanța inițială.
Materialul este definit în mod tradițional ca orice lucru care ocupă spațiu și expune masa de odihnă sau inerție. Cele trei stări uzuale ale materiei includ solide, lichide și gaze. Materia este clasificată și identificată pe baza compoziției și proprietăților sale. Compoziția materiei se referă la constituenții ei separați, în timp ce proprietățile sale sunt legate de caracteristicile distinctive manifestate de diferitele faze ale materiei. În general, toate materialele posedă proprietăți fizice și chimice.
Atributele fizice ale materiei sunt fie intense, fie extinse. Calitățile intense, cum ar fi culoarea, densitatea, luciu și conductivitatea, sunt independente de cantitatea de materie. Trăsăturile extinse, cum ar fi masa, lungimea și volumul, variază în funcție de cantitatea de materie. Proprietățile chimice, incluzând căldura de ardere, nivelurile de pH și forța electromotoare, permit substanței să sufere reacții chimice care modifică organizarea sa internă.
Când apare o schimbare fizică, se modifică numai faza sau starea materiei. Înghețarea apei, topirea gheții și dizolvarea zahărului în apă sunt exemple de schimbări fizice. O schimbare chimică, între timp, implică descompunerea sau formarea legăturilor chimice, care restructurează compoziția atomică a materiei. Exemple de modificări chimice includ arderea benzinei, creșterea pâinii și umezirea laptelui.
