Chemie is de studie van de samenstelling, de structuur en de eigenschappen van materie én van de veranderingen in materie. 

Het vakgebied van de chemie wordt onderverdeeld in verschillende studiegebieden.

• De organische chemie bijvoorbeeld houdt zich bezig met de samenstelling, structuur en eigenschappen van bestanddelen afgeleid van het element koolstof.
• Anorganische chemie daarentegen houdt zich bezig met de samenstelling, structuur en eigenschappen van bestanddelen afgeleid van alle andere elementen.
• Fysische chemie houdt zich bezig met de algemene principes die de verandering van materie verklaren.
• Analytische chemie houdt zich bezig met de analyse van chemische verbindingen en mengsels.
• Biochemie bestudeert de moleculaire basis van leven.

De grenzen tussen deze studies zijn conventioneel bepaald door groepen van wetenschappers die zich in bepaalde gebieden van de chemie hebben gespecialiseerd en daar onderzoek in doen.

Een andere belangrijke conventionele afspraak is die tussen fysica en chemie, of tussen fysische en chemische eigenschappen van bestanddelen. Fysische eigenschappen veranderen de chemische identiteit niet. Voorbeelden van fysische eigenschappen zijn: kleur, hardheid, geleidbaarheid, massa, volume, of combinaties ervan zoals dichtheid (= massa / volume). De massa van bijvoorbeeld ijzer kan variëren. Maar ongeacht de massa van de stof, ijzer blijft ijzer. Of je er nu 2 gram of een ton van hebt, de chemische stof blijft dezelfde.  

Chemische eigenschappen daarentegen veranderen de chemische identiteit wel. Deze eigenschappen hebben te maken met de manier waarop een vorm van materie zich kan omzetten in een andere. Wanneer ijzer in contact komt met zuurstof bijvoorbeeld ontstaat er ijzerroest. Het contact met zuurstof wijzigt in dit geval de eigenschappen van de stof ijzer: het oxideert. Oxidatie is dus een chemische eigenschap, want het brengt veranderingen teweeg aan de chemische identiteit van de stof.

Binnen de materie wordt er een onderscheid gemaakt tussen een mengsel of een zuivere stof. Een zuivere stof is een stof met een bepaalde chemische samenstelling. Een mengsel bestaat uit minstens twee verschillende stoffen in een variabele samenstelling.

Binnen de klasse van de zuivere stof, wordt er een onderscheid gemaakt tussen enkelvoudige stoffen en samengestelde stoffen. Een enkelvoudige stof is een stof die bestaat uit slechts één atoomsoort. Voorbeelden van enkelvoudige stoffen zijn: metalen, niet-metalen en edelgassen. Een samengestelde stof is en zuivere stof die bestaat uit meer dan één atoomsoort. Voorbeelden van samengestelde stoffen zijn: anorganische verbindingen en organische verbindingen.

Binnen de klasse van het mengsel, wordt er een onderscheid gemaakt tussen heterogene stoffen, colloïdale oplossingen en homogene stoffen. Een heterogene stof is een stof die niet in alle punten dezelfde eigenschappen heeft. Voorbeelden van heterogene stoffen zijn: grove mengsels, suspensie, emulsie, schuim, nevel, damp en rook. Een colloïdale oplossing is een overgangsvorm met deeltjes van een grootte tussen 1 nm en 100 nm. Een homogene stof is een stof die in alle punten dezelfde eigenschappen heeft. Voorbeelden van homogene stoffen zijn: legeringen, oplossingen en gasmengsels.