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
Kimiawan sering merujuk senyawa kimia menggunakan rumus kimia atau struktur molekul senyawa. Telah ada pertumbuhan fenomenal dalam jumlah senyawa kimia yang disintesis (atau diisolasi), dan kemudian dilaporkan dalam oleh kimiawan profesional di seluruh dunia. Sejumlah besar senyawa kimia dimungkinkan melalui kombinasi kimia dari unsur kimia yang diketahui. Hingga Juni 2015, sekitar seratus juta senyawa kimia yang diketahui. Nama dari banyak senyawa ini seringkali bukan nama trivial dan karenanya tidak mudah diingat atau dikutip secara akurat. Selain itu, sulit juga untuk melacaknya dalam literatur. Beberapa organisasi internasional seperti IUPAC dan CAS telah memulai langkah-langkah untuk mempermudahnya. CAS menyediakan layanan abstraksi literatur kimia, dan menyediakan pengenal numerik, yang dikenal sebagai nomor registri CAS untuk setiap zat kimia yang telah dilaporkan dalam literatur kimia (seperti jurnal kimia dan paten). Informasi ini disusun sebagai database dan dikenal sebagai indeks zat kimia ("Chemical Substances Index"). Sistem komputer lainnya yang telah dikembangkan untuk informasi zat, adalah: "Simplified Molecular Input Line Entry Specification" (SMILES) dan "International Chemical Identifier" (InChI).