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Una sostanza naturale (o prodotto naturale) è un composto chimico prodotto da un organismo vivente che di solito, ma non necessariamente, ha un'attività biologica o farmacologica. Una sostanza naturale può essere considerata tale anche se può essere preparata mediante sintesi totale. La definizione di sostanza naturale comprende sostanze pure costituite da atomi di natura differente o prodotti con composizione definita e uniforme. Prodotti naturali come piume, legno o cotone, sebbene siano costituiti da materiali di fatto naturali, non costituiscono miscele uniformi e pertanto non rientrano nella definizione. Tutte le sostanze inorganiche presenti in natura come i minerali o rocce non rientrano in questa definizione in quanto non prodotti da organismi viventi. Nel campo della chimica organica, come suggerito originariamente da Albrecht Kossel nel 1891 sulla base di un lavoro di Stahls sulla biochimica vegetale, la definizione di sostanze naturali è solitamente limitata a composti organici purificati isolati da fonti naturali che sono prodotti dalle vie metaboliche del metabolismo primario o secondario, e che come tale sono distinti come metaboliti primari e secondari. Nel campo della chimica farmaceutica, la definizione è spesso ulteriormente limitata ai metaboliti secondari. I metaboliti secondari non sono essenziali per la sopravvivenza, ma generalmente conferiscono agli organismi che li producono un vantaggio evolutivo. Molti metaboliti secondari sono citotossici e sono stati selezionati e ottimizzati attraverso l'evoluzione per l'utilizzo come agenti di "guerra chimica" contro prede, predatori, e organismi concorrenti. La chimica delle sostanze naturali è una scienza interdisciplinare che può con i metodi della chimica organica e analitica risolvere problemi in biologia, biochimica, fisiologia e farmacologia. La chimica dei prodotti naturali ha una grande importanza in farmacologia per lo sviluppo di nuovi farmaci.

In chimica la legge della conservazione della massa o legge di Lavoisier è una legge ponderale ed enuncia che: in una reazione chimica, la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.

Un elemento chimico è un atomo caratterizzato da un determinato numero di protoni. Un insieme di atomi dello stesso elemento chimico, presi singolarmente hanno lo stesso numero e la stessa disposizione degli elettroni, ma possono differire, fermo restando il numero di protoni, per la massa atomica, ovvero per il numero di neutroni. Sono i costituenti fondamentali di tutte le sostanze conosciute e, fino al 2020, ne sono stati scoperti 118, dei quali una ventina instabili in quanto radioattivi; vengono ordinati in base al numero atomico (il numero dei protoni nell'atomo) in uno schema noto come tavola periodica degli elementi.In chimica, si dice che due o più atomi appartengono allo stesso elemento chimico se sono caratterizzati dallo stesso numero atomico (Z), cioè da uno stesso numero di protoni. Gli atomi dello stesso elemento possono differire invece per il numero dei neutroni (massa); in particolare atomi dello stesso elemento chimico ma con numero di neutroni differente sono detti isotopi. Se una sostanza chimica è costituita da atomi dello stesso elemento viene detta "sostanza semplice", mentre se è costituita da atomi di elementi differenti viene detta "composto chimico". Spesso le sostanze semplici vengono impropriamente dette "elementi".

La chimica (da kemà, il libro dei segreti dell'arte egizia, da cui l'arabo "al-kimiaa" "الكيمياء") è la scienza che studia la composizione della materia ed il suo comportamento in base a tale composizione, definita anche come "la scienza centrale" (in inglese "central science") perché connette le altre scienze naturali, come l'astronomia, la fisica, le scienze dei materiali, la biologia e la geologia.

Antoine-Laurent de Lavoisier (Parigi, 26 agosto 1743 – Parigi, 8 maggio 1794) è stato un chimico, biologo, filosofo ed economista francese. Fu uno dei più importanti personaggi della storia della scienza: enunciò la prima versione della legge di conservazione della massa nel 1789 (in una reazione chimica la massa delle sostanze di partenza o reagenti deve essere uguale alla somma della massa di ciascuna delle sostanze (o prodotti) che si ottengono), riconobbe e battezzò l'ossigeno (1778) e l'idrogeno (1783), confutò la teoria del flogisto e aiutò a riformare la nomenclatura chimica. È universalmente riconosciuto come il "padre della chimica". È stato anche il primo a scoprire la stretta relazione esistente fra combustione e respirazione polmonare mettendo in rilievo il ruolo svolto dall'aria in ambedue i processi. Lavoisier fu anche, essendo di nascita nobiliare, un potente membro di vari consigli aristocratici, fra cui la Società filomatica francese. Le sue attività politiche ed economiche gli consentirono di finanziare la sua ricerca scientifica. A causa del suo ruolo di funzionario fiscale, venne però considerato coinvolto con la monarchia deposta dalla rivoluzione francese, cosa che gli costò la vita: Lavoisier venne infatti accusato di tradimento, condannato a morte e ghigliottinato nel 1794.