El cambio químico es un cambio en una sustancia que lo transforma en una sustancia diferente. El cambio químico es distinto del cambio físico, que es un cambio en las características físicas de un objeto sin un cambio correspondiente en la sustancia. El calor, la combustión y la mezcla de productos químicos pueden causar cambios químicos.
Los cambios químicos afectan una sustancia por las interacciones entre las moléculas, particularmente a través de enlaces atómicos que se unen o se separan. Mientras que algunos cambios químicos ocurren muy rápidamente, otros ocurren lentamente. El resultado puede ser un compuesto con el mismo número de átomos que se reorganizan en un orden diferente. La fructosa, la glucosa y la galactosa tienen el mismo número de átomos, pero los cambios químicos causan diferentes arreglos y, por lo tanto, diferentes sustancias. Además, mientras que algunos cambios químicos son visibles, otros ocurren sin cambio aparente, como en el caso del cambio de peróxido de hidrógeno en agua. Ya sea que los cambios sean evidentes o no, la mayoría de los cambios químicos dejan evidencia del proceso a través del olor u otros indicadores como el sonido, la luz, el gas, el calor o los cambios de color.
Un ejemplo adicional de cambio químico es quemar un terrón de azúcar. El fuego hace que el azúcar y el oxígeno experimenten una interacción química donde el oxígeno hace que los enlaces químicos se descompongan.