Основой изучения курса химии является атомно-молекулярная теория. Вещества состоят из молекул, а молекулы - из атомов. Атомы чрезвычайно малы и на кончике иглы помещаются миллиарды атомов.  Тем не менее, наука достигла такого уровня, что  различает атомы по размерам, массе  и свойствам. В настоящее время различают 109 видов атомов, из которых состоят все вещества.

Каждый химический элемент имеет три формы существования - свободные атомы, простые вещества и сложные вещества. Атомы могут существовать изолированно друг от друга в виде свободных атомов, а могут объединяться  друг с другом в молекулы. Если соединяются одинаковые атомы, то образуются простые вещества, если же разные - то сложные вещества.

Например, водород, на Солнце существует поодиночке, т. е. в виде изолированных атомов из-за высокой температуры. А на Земле - в молекулярном виде, два атома водорода соединяются друг с другом, и  образуется простое вещество - водород, который является самым легким газом. Но элемент водород способен соединяться не только друг с другом, но и с другими атомами. Если два атома водорода соединяются с одним атомом кислорода, то получается молекула воды. Например, кварц состоит из атомов кислорода и кремния, негашеная известь - из атомов кальция и кислорода.

Свободные (изолированные атомы) - водород (на Солнце), инертные газы (на Земле), при очень высоких температурах - атомы всех химических элементов.

Простые вещества - водород, кислород, медь, железо, сера, золото, серебро.

Сложные вещества - вода, сахар, углекислый газ, соль.