Un material que tiene la misma composición y propiedades es una sustancia química pura. Una sustancia química no puede separarse en componentes por un método físico. Las sustancias químicas pueden ser plasma, gases, líquidos o sólidos. Ejemplos de sustancias puras incluyen cloruro de sodio, bicarbonato de sodio y sacarosa.
Cada elemento puro y cada compuesto puro se consideran sustancias. El hierro es un elemento y por lo tanto es una sustancia. Una sustancia no tiene que consistir en un solo elemento o tipo de molécula. Una sustancia es algo que está libre de contaminación. Otro ejemplo de una sustancia es el metano, es un compuesto puro y, por lo tanto, una sustancia.