Biokimia
Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah "biokimia" pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI ("nuclear magnetic resonance", NMR), pelabelan radioisotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.
Zat kimia
Penyebab perbedaan volume produksi adalah kompleksitas struktur molekul bahan kimia yang akan dibuat. Bahan kimia curah biasanya tidak kompleks. Sementara bahan kimia murni mungkin lebih kompleks, banyak dari mereka cukup sederhana dijual sebagai "blok pembangun" untuk sekali pemakaian dalam sintesis molekul yang lebih kompleks. "Produksi" bahan kimia tidak hanya mencakup sintesisnya tetapi juga melibatkan pemurniannya untuk menghilangkan produk sampingan dan ketakmurnian yang terlibat dalam sintesis. Tahap terakhir dalam produksi adalah analisis "batch lot" bahan kimia untuk mengidentifikasi dan mengkuantifikasi persentase ketakmurnian sebagai informasi kepada pembeli bahan kimia. Kemurnian dan analisis yang diperlukan bergantung pada aplikasinya, tetapi toleransi terhadap ketakmurnian yang lebih tinggi biasanya diharapkan pada produk bahan kimia curah. Oleh karena itu, pengguna bahan kimia di AS dapat memilih antara curah atau "berderajatkemurnian teknis" (""technical grade"") dengan jumlah ketakmurnian yang lebih tinggi; atau yang "berderajatkemurnian farmasi" (diberi label "USP", "United States Pharmacopeia"). "Bahan kimia" dari sisi komersial dan legal dapat juga meliputi campuran dengan komposisi yang sangat beragam, karena bahan kimia ini dibuat sesuai spesifikasi teknis tertentu dan bukan berdasarkan zat kimia tertentu. Misalnya, bensin bukanlah senyawa kimia tunggal dan bukan pula suatu campuran tertentu: bensin yang berbeda dapat memiliki komposisi kimia yang sangat berbeda, karena definisi utama "bensin" dilihat dari sumber, sifat dan bilangan oktan.