Guld, ilt, helium, kobber, kulstof. Disse er grundstoffer, rene stoffer, der kun består af én type atom. Der er 118 kendte grundstoffer, hvoraf 94 forekommer naturligt på Jorden. Resten syntetiseres i laboratorier. Hvert grundstof har et unikt atomnummer, som er antallet af protoner i dets kerne. Det periodiske system arrangerer grundstofferne i rækkefølge efter stigende atomnummer, hvilket afslører mønstre i deres egenskaber.

Grundstoffer er byggestenene i stof. De kan ikke nedbrydes til enklere stoffer ad kemisk vej. De kan kombineres og danne forbindelser, men selve grundstoffet forbliver uændret. Ilt er et grundstof. Vand er en forbindelse af hydrogen og ilt. Sondringen er vigtig i kemi. Grundstoffer er de enkleste former for stof med distinkte kemiske identiteter.

Grundstoffer findes i forskellige former. Nogle er monatomiske, som helium og neon. Nogle er diatomiske, som brint, ilt og nitrogen. Nogle danner komplekse strukturer, som kulstof i diamant eller grafit. Formen afhænger af grundstoffets bindingsadfærd og betingelserne. Allotroper er forskellige strukturformer af det samme grundstof. Diamant, grafit og grafen er alle allotroper af kulstof.

Grundstofferne blev smedet i stjerner. Brint og helium blev dannet i Big Bang. Tungere grundstoffer blev dannet gennem kernefusion i stjernernes kerner og supernovaeksplosioner. Atomerne i din krop blev dannet i stjerner. Du er, i bogstavelig forstand, stjernestøv.