Aunque los cambios físicos y químicos pueden provocar un cambio de estado, como de líquido a gas o sólido, los dos procesos son completamente diferentes. En un cambio físico, la materia simplemente se somete a una cambio de estado, tal como por congelación o disolución en agua.
Sin embargo, las moléculas reales en la sustancia siguen siendo químicamente idénticas a pesar de este cambio. Esto es lo opuesto a un cambio químico, donde las moléculas experimentan una reacción química que forma nuevas sustancias químicas. Este proceso no es reversible, ya que la estructura química real de los diversos átomos ha cambiado, a diferencia de un cambio físico, que siempre puede revertirse. En los cambios químicos, los átomos en la sustancia siempre se separan o se unen para formar nuevos compuestos.
Por ejemplo, el agua también puede hervirse para crear vapor o congelarse para crear hielo, pero cada una de estas sustancias todavía tiene la misma composición química, H20. Sin embargo, cuando se quema la gasolina, el resultado son dos sustancias nuevas, el dióxido de carbono y el vapor de agua. De manera similar, cuando el hierro se expone al oxígeno, los dos reaccionan para formar óxido de hierro u óxido. Aunque las capas de hierro debajo del óxido todavía son puras, el cambio químico en la superficie es permanente, ya que el óxido de hierro no se puede volver a convertir en hierro puro.
