Złoto, tlen, hel, miedź, węgiel. To pierwiastki, czyste substancje składające się tylko z jednego rodzaju atomów. Znanych jest 118 pierwiastków, z czego 94 występują naturalnie na Ziemi. Pozostałe są syntetyzowane w laboratoriach. Każdy pierwiastek ma unikalną liczbę atomową, czyli liczbę protonów w jądrze atomowym. Układ okresowy pierwiastków porządkuje je według rosnącej liczby atomowej, ujawniając prawidłowości w ich właściwościach.

Pierwiastki są budulcem materii. Nie da się ich rozłożyć na prostsze substancje metodami chemicznymi. Mogą się łączyć, tworząc związki chemiczne, ale sam pierwiastek pozostaje niezmieniony. Tlen jest pierwiastkiem. Woda jest związkiem wodoru i tlenu. To rozróżnienie ma znaczenie w chemii. Pierwiastki to najprostsze formy materii o odrębnych właściwościach chemicznych.

Pierwiastki występują w różnych formach. Niektóre są jednoatomowe, jak hel i neon. Inne są dwuatomowe, jak wodór, tlen i azot. Niektóre tworzą złożone struktury, jak węgiel w diamencie lub graficie. Forma zależy od wiązań pierwiastka i warunków. Alotropy to różne formy strukturalne tego samego pierwiastka. Diament, grafit i grafen to alotropy węgla.

Pierwiastki powstały w gwiazdach. Wodór i hel powstały w Wielkim Wybuchu. Cięższe pierwiastki powstały w wyniku fuzji jądrowej w jądrach gwiazd i eksplozjach supernowych. Atomy w twoim ciele powstały w gwiazdach. Jesteś, dosłownie, pyłem gwiezdnym.