Luft ist ein Gemisch. Genauso wie Meerwasser, Granit und eine Tüte Studentenfutter. Ein Gemisch ist eine Kombination von Stoffen, die nicht chemisch miteinander verbunden sind. Jeder Stoff behält seine Eigenheiten. Die Anteile können variieren. Die Bestandteile lassen sich in der Regel durch physikalische Verfahren wie Filtration, Destillation oder Verdampfung trennen.

Gemische lassen sich in homogene und heterogene Gemische einteilen. Ein homogenes Gemisch, auch Lösung genannt, hat überall die gleiche Zusammensetzung. Salzwasser und Luft sind homogene Gemische. Ein heterogenes Gemisch besteht aus sichtbar unterschiedlichen Bestandteilen. Sand und Eisenspäne, Öl und Wasser sowie Schokoladenkeksteig sind heterogene Gemische. Die Unterscheidung hängt vom Betrachtungsmaßstab ab. Milch sieht homogen aus, ist aber tatsächlich ein Kolloid, bei dem Fetttröpfchen in Wasser dispergiert sind.

Gemische begegnen uns überall in der Chemie und im Alltag. Legierungen sind Gemische aus Metallen. Kraftstoffe sind Gemische aus Kohlenwasserstoffen. Lebensmittel sind komplexe Gemische aus Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und Wasser. Arzneimittel sind Gemische aus Wirkstoffen und Hilfsstoffen. Die Trennung von Gemischen ist ein wichtiger Bestandteil der chemischen Verfahrenstechnik. Destillation, Extraktion, Chromatographie und Filtration sind Beispiele für Trennverfahren.

Der Hauptunterschied zwischen einem Gemisch und einer Verbindung besteht darin, dass eine Verbindung eine feste Zusammensetzung und neue Eigenschaften besitzt. Ein Gemisch hingegen hat eine variable Zusammensetzung und behält die Eigenschaften seiner Bestandteile bei. Salzwasser kann verdünnt oder konzentriert werden. Wasser ist immer H₂O.