Unsur kimia
Ketika unsur yang berbeda bergabung secara kimia, dengan atom-atom yang terikat melalui ikatan kimia, mereka membentuk senyawa kimia. Hanya sedikit unsur yang ditemukan tak berikatan sebagai mineral murni. Unsur alami semacam ini di antaranya adalah tembaga, perak, emas, karbon (sebagai batu bara, grafit, atau intan), dan belerang. Semua unsur, kecuali yang sangat inert seperti gas mulia dan logam mulia, biasanya ditemukan di bumi dalam bentuk gabungan kimianya, sebagai senyawa kimia. Sementara sekitar 32 unsur kimia yang ada di bumi dalam bentuk alami tak tergabung, sebagian besar berada sebagai campuran. Misalnya, udara atmosfer campuran utamanya adalah nitrogen, oksigen, dan argon, sementara unsur padat alami terjadi dalam logam paduan, seperti pada besi dan nikel.
Zat kimia
Dalam geologi, zat dengan komposisi seragam disebut mineral, sementara campuran fisika (agregat) beberapa mineral (zat yang berbeda) didefinisikan sebagai batu. Namun, banyak mineral saling melarutkan membentuk larutan padat, sedemikian rupa sehingga batuan tunggal adalah zat seragam meski dalam istilah stoikiometri adalah campuran. Felspar adalah contoh umum: anortoklas adalah suatu alkali aluminium silikat, dengan logam alkali bergantian antara natrium atau kalium.