Οι χημικές ενώσεις αντιπροσωπεύουν μια ουσία που αποτελείται από δύο ή περισσότερα συνδεδεμένα στοιχεία. Τα στοιχεία συνδέονται σε μια σταθερή αναλογία για να δημιουργήσουν μια συγκεκριμένη ένωση. Η αναλογία και τα είδη των στοιχείων που το αποτελούν καθορίζουν τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες. Συνδυάζοντας για να σχηματίσουν ενώσεις, τα στοιχεία γίνονται πιο σταθερά.
Οι χημικοί αντιπροσωπεύουν χημικές ενώσεις χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τύπων που περιγράφουν τους τύπους των στοιχείων που τις αποτελούν. Για παράδειγμα, σε έναν μοριακό τύπο, παρατίθενται τα στοιχεία που συνθέτουν την ένωση, συμπεριλαμβανομένης της αναλογίας στην οποία εμφανίζεται κάθε στοιχείο. Το “Na”, το οποίο είναι το στοιχειακό σύμβολο για το νάτριο, και το “Cl”, το οποίο είναι το στοιχειακό σύμβολο για το χλώριο, συνδυάζονται για να σχηματίσουν “NaCl”, που σημαίνει χλωριούχο νάτριο ή επιτραπέζιο αλάτι.
Πιο πολύπλοκες ενώσεις απαιτούν πιο πολύπλοκο τύπο. Για παράδειγμα, το νερό αντιπροσωπεύεται από H2O, που σημαίνει δύο μέρη υδρογόνου ανά ένα μέρος οξυγόνου. Άλλοι τύποι αποκαλύπτουν ορισμένες από τις δομικές πληροφορίες για τις ενώσεις.
Οι χημικές ενώσεις διαφέρουν από τα απλά μείγματα στοιχείων λόγω των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων τους. Οι ιδιότητες ενός μείγματος μοιάζουν περισσότερο με τα στοιχεία που συνθέτουν το μείγμα, αλλά οι ιδιότητες μιας ένωσης σπάνια μιμούνται τα στοιχεία που συμβάλλουν επειδή, για να δημιουργηθεί μια ένωση, πρέπει να λάβει χώρα μια χημική αντίδραση, με αποτέλεσμα μια χημική αλλαγή. Μόλις δημιουργηθεί μια ένωση, η διάσπασή της απαιτεί συχνά την προσθήκη ενέργειας, όπως θερμότητα, ενώ η διάσπαση των μιγμάτων συχνά απαιτεί μόνο μια απλή διαδικασία φιλτραρίσματος. Ορισμένες ουσίες παρουσιάζουν τις ιδιότητες τόσο των ενώσεων όσο και των μιγμάτων.
Παρόμοια με τα στοιχεία, οι χημικές ενώσεις μπορούν να υπάρχουν σε διαφορετικές φάσεις. Το στερεό είναι το πιο κοινό, αν και ορισμένες ενώσεις βρίσκονται στη στερεά φάση μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση, μερικά μπορεί να υπάρχουν και ως υγρά, αέρια και πλάσμα. Καθώς εφαρμόζεται θερμότητα, συνήθως αρχίζουν να αποσυντίθενται σε μικρότερες ενώσεις ή μεμονωμένα στοιχεία.
Κάθε χημική ένωση παρακολουθείται από την Υπηρεσία Chemical Abstracts της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας, που μερικές φορές ονομάζεται CAS. Οι ενώσεις λαμβάνουν έναν μοναδικό αναγνωριστικό αριθμό, που ονομάζεται αριθμός μητρώου CAS. Το CAS παρακολουθεί δεκάδες εκατομμύρια μοναδικές ουσίες και χιλιάδες νέες προστίθενται καθημερινά. Η ανάπτυξη του μητρώου χρονολογείται από το 1957.