Unsur kimia
Atom unsur berkemurnian kimia dapat berikatan kimia satu dengan lainnya melalui lebih dari satu cara, memungkinkan unsur murni terdapat dalam banyak struktur kimia (penataan ulang spasial atom), yang dikenal sebagai alotrop, yang memiliki sifat berbeda. Sebagai contoh, karbon dapat dijumpai sebagai intan, yang memiliki struktur tetrahedral di sekeliling masing-masing atom karbon; grafit, yang memiliki lapisan atom karbon dengan struktur heksagonal yang ditumpuk; grafena, yang merupakan lapisan tunggal grafit yang sangat kuat; fulerena, yang memiliki bentuk hampir bulat, dan tabung nano karbon, yang berbentuk tabung dengan struktur heksagonal (bahkan inipun berbeda satu dengan lainnya dalam hal sifat listrik). Kemampuan suatu unsur untuk berada dalam lebih dari satu bentuk struktur dikenal sebagai 'alotropi'.
Ketercampuran
Dalam senyawa organik, persentase berat rantai hidrokarbon sering kali menentukan ketercampuran senyawa dengan air. Misalnya, dalam kelompok alkohol, etanol memiliki dua atom karbon dan bercampur dengan air, sedangkan 1-butanol dengan empat karbon tidak. Oktanol, dengan delapan karbon, praktis tidak larut dalam air, dan ketidakmampuannya bercampur dengan air menjadikannya digunakan sebagai standar untuk kesetimbangan partisi. Begitu juga dengan lipid; rantai karbon lipid yang sangat panjang menyebabkan mereka hampir selalu tidak bisa bercampur dengan air. Situasi serupa terjadi untuk gugus fungsional lainnya. Asam karboksilat rantai lurus hingga asam butanoat (dengan empat atom karbon) dapat campur dengan air, asam pentanoat (dengan lima karbon) sebagian larut dan asam heksanoat (dengan enam karbon) praktis tidak larut. Pola yang sama berlaku untuk molekul lain, misalnya aldehida dan keton.