Gull, oksygen, helium, kobber, karbon. Dette er grunnstoffer, rene stoffer som bare består av én type atom. Det finnes 118 kjente grunnstoffer, hvorav 94 forekommer naturlig på jorden. Resten syntetiseres i laboratorier. Hvert grunnstoff har et unikt atomnummer, som er antallet protoner i kjernen. Periodesystemet ordner grunnstoffene i rekkefølge etter økende atomnummer, noe som avslører mønstre i egenskapene deres.

Elementer er byggesteinene i materie. De kan ikke brytes ned til enklere stoffer på kjemisk vis. De kan kombineres for å danne forbindelser, men selve elementet forblir uendret. Oksygen er et element. Vann er en forbindelse av hydrogen og oksygen. Skillet er viktig i kjemi. Elementer er de enkleste formene for materie med distinkte kjemiske identiteter.

Elementer finnes i forskjellige former. Noen er monatomiske, som helium og neon. Noen er diatomiske, som hydrogen, oksygen og nitrogen. Noen danner komplekse strukturer, som karbon i diamant eller grafitt. Formen avhenger av elementets bindingsadferd og betingelsene. Allotroper er forskjellige strukturformer av samme element. Diamant, grafitt og grafen er alle allotroper av karbon.

Elementene ble smidd i stjerner. Hydrogen og helium ble dannet i Big Bang. Tyngre elementer ble dannet gjennom kjernefusjon i stjernekjerner og supernovaeksplosjoner. Atomene i kroppen din ble laget i stjerner. Du er, bokstavelig talt, stjernestøv.