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).
Kimia padatan
Sebelum abad ke-20, para kimiawan mengalami kesulitan dalam menentukan struktur suatu senyawa. Cara yang dilakukan pada masa itu adalah dengan membandingkan senyawa yang akan ditentukan dengan senyawa yang sudah ada, di mana kedua senyawa ini memiliki sifat kimia dan fisika yang identik. Namun, cara ini tidak dapat digunakan dalam menentukan struktur dari senyawa yang baru ditemukan dan tidak memiliki kemiripan dengan senyawa yang terdapat di dalam literatur.