Fiecare componentă viu și non-viu care cuprinde materia constă în molecule formate din combinația chimică a particulelor microscopice cunoscute ca atomi. Spre deosebire de atomi, moleculele sunt capabile să treacă de la o stare de în altul.
În știință, materia este definită ca tot ce ocupă spațiu și are o masă de odihnă. Cele mai predominante forme de materie de pe Pamant sunt clasificate in trei: solide, lichide si gaze. O a patra clasificare, numită plasmă, are cea mai mare proporție de materie din univers.Un element chimic este o substanță pură care nu poate fi împărțită în alt tip de material prin nici un mijloc chimic sau transformare. La începutul secolului al XVII-lea, chimistul englez John Dalton a propus ca elementele chimice să fie alcătuite din atomi distinși care să păstreze toate proprietățile elementului. Atomii constituie în esență toate materiile cunoscute. Dalton a descoperit că atomii au mase variabile, care au fost folosite ca bază pentru legile unei proporții definite și multiple. Dalton a mai sugerat că atunci când diferite tipuri de atomi formează legături chimice, compusul care este creat cuprinde un număr proporțional de atomi față de masa sa. Cea mai mică unitate a unui compus este denumită moleculă. Una dintre moleculele cele mai frecvent întâlnite este o moleculă de apă. În forma sa solidă, o moleculă de apă există ca gheață, sub formă lichidă ca apă și sub formă gazoasă ca vapori.