Η στοιχειομετρία είναι τα μαθηματικά πίσω από την επιστήμη της χημείας. Χρησιμοποιώντας γνωστούς φυσικούς νόμους, όπως ο νόμος της διατήρησης της μάζας και ο νόμος των καθορισμένων αναλογιών, η στοιχειομετρία χρησιμοποιείται για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τις ποσότητες των διαφόρων στοιχείων που χρησιμοποιούνται σε μια χημική αντίδραση και εάν έλαβαν τη μορφή αερίων, στερεών ή υγρών . Χρησιμοποιώντας τα μαθηματικά, κάποιος μπορεί να προσδιορίσει τις ποσότητες συγκεκριμένων στοιχείων που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας επιθυμητής αντίδρασης ή τις ποσότητες που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας αντίδρασης που έχει ήδη συμβεί.
Τα αρχικά μαθήματα χημείας περιλαμβάνουν συνήθως μια εισαγωγή στη στοιχειομετρία, στην οποία οι μαθητές καλούνται να εξισορροπήσουν τις χημικές εξισώσεις σχετικά με την εργασία τους στο σπίτι και στην τάξη. Η στοιχειομετρία βασίζεται στο γεγονός ότι τα στοιχεία συμπεριφέρονται με προβλέψιμους τρόπους και ότι η ύλη δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί. Επομένως, όταν τα στοιχεία συνδυάζονται για να δημιουργήσουν μια αντίδραση, θα συμβεί κάτι γνωστό και συγκεκριμένο και το αποτέλεσμα της αντίδρασης μπορεί να προβλεφθεί με βάση τα στοιχεία και τις ποσότητες που εμπλέκονται.
Οι χημικοί εξετάζουν τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα τους, τα οποία μπορούν να περιλαμβάνουν μια νέα χημική ένωση μαζί με υπολείμματα. Σε ένα απλό παράδειγμα στοιχειομετρίας, τα αέρια οξυγόνου και υδρογόνου συνδυάζονται για να δημιουργήσουν νερό, αλλά μόνο σε καθορισμένες ποσότητες. Με δεδομένη μια καθορισμένη ποσότητα νερού, ένας χημικός μπορεί να προσδιορίσει πόσο οξυγόνο και νερό μπήκαν στην αντίδραση που δημιούργησε το νερό, χρησιμοποιώντας στοιχειομετρία και γνώση της βασικής χημείας. Οι χημικοί που εργάζονται στο εργαστήριο μπορούν επίσης να προσδιορίσουν την ποσότητα των διαφόρων προϊόντων που χρειάζονται για να δημιουργηθεί μια συγκεκριμένη αντίδραση πριν ξεκινήσουν ένα πείραμα.
Ένα από τα θεμέλια των στοιχειομετρικών υπολογισμών είναι ότι τα ποσά πρέπει να παραμένουν σταθερά. Δεν μπορεί κανείς να βγάλει στοιχεία από τον λεπτό αέρα, και επομένως μια εξίσωση θα είναι μη ισορροπημένη εάν η μία πλευρά περιέχει περισσότερα από την άλλη. Οι χημικοί χρησιμοποιούν μια μονάδα μέτρησης που ονομάζεται mole για να μετρήσουν τη μάζα στη στοιχειομετρία και όταν εξισορροπούν τις εξισώσεις, διασφαλίζουν ότι και οι δύο πλευρές είναι ίσες, ακόμα κι αν η χημική αντίδραση παρήγαγε μια νέα χημική ένωση.
Ενώ οι στοιχειομετρικοί υπολογισμοί μπορεί να φαίνονται σαν αρμοδιότητες μόνο των επιστημόνων, οι άνθρωποι στην πραγματικότητα χρησιμοποιούν τη στοιχειομετρία κάθε μέρα, αν και μπορεί να μην το γνωρίζουν. Οι αρτοποιοί, για παράδειγμα, βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στις αρχές της χημείας και στην ανάγκη για εξισορρόπηση των συστατικών, και χρησιμοποιούν τις γνωστές ιδιότητες των «στοιχείων» με τα οποία συνεργάζονται για να δημιουργήσουν μια ισορροπημένη εξίσωση: μια συνταγή που θα έχει θετικό αποτέλεσμα. Η στοιχειομετρία χρησιμοποιείται επίσης σε μια σειρά από βιομηχανίες, που κυμαίνονται από τη διύλιση λαδιού έως την παραγωγή βαφής μαλλιών.