La chimie et la physique sont des sciences fondamentales qui étudient la matière et ses transformations à différentes échelles.
Les formules chimiques des molécules constituent le langage universel utilisé par les chimistes pour décrire la composition des substances. Un tableau des molécules répertorie les différentes combinaisons d'atomes qui forment des molécules stables. La représentation des molécules peut prendre plusieurs formes : formules brutes, développées, semi-développées ou modèles moléculaires en 3D. Ces types de représentation des molécules permettent de visualiser l'arrangement spatial des atomes et de comprendre les liaisons chimiques.
La matière existe sous différents états physiques : solide, liquide, gazeux sont les trois états fondamentaux, mais il existe également d'autres états comme le plasma, considéré comme le 5ème état de la matière. Les changements d'état de la matière se produisent sous l'effet de variations de température ou de pression. Dans le cas des mélanges gazeux, la pression totale est la somme des pressions partielles de chaque gaz. Les transformations chimiques se distinguent des changements physiques car elles modifient la nature même de la matière. On observe des transformations chimiques dans le corps humain lors de la digestion ou de la respiration. Les changements chimiques impliquent la formation de nouvelles liaisons entre atomes, comme lors de la combustion ou de la rouille, tandis que les changements physiques ne modifient que l'état ou la forme de la matière, comme la fusion de la glace. Ces concepts fondamentaux sont essentiels pour comprendre les phénomènes naturels et les applications technologiques qui nous entourent.