Su H2O'dur. Sofra tuzu NaCl'dir. Karbondioksit CO2'dir. Bunlar, iki veya daha fazla elementin belirli oranlarda kimyasal olarak birleşmesiyle oluşan bileşiklerdir. Elementler bir bileşik oluşturduklarında bireysel özelliklerini kaybederler. Sodyum, suda patlayan reaktif bir metaldir. Klor zehirli bir gazdır. Birlikte, yenmesi güvenli olan sofra tuzunu oluştururlar. Bileşik bir karışım değildir. Kendi özelliklerine sahip yeni bir maddedir.

Bileşikler kimyasal bağlarla bir arada tutulur. İyonik bileşikler, metallerin ametallere elektron aktarmasıyla oluşur. Kovalent bileşikler ise ametallerin elektron paylaşmasıyla oluşur. Bağ türü, özellikleri etkiler. İyonik bileşiklerin erime noktaları yüksektir ve çözündüklerinde elektriği iletirler. Kovalent bileşiklerin erime noktaları daha düşüktür ve elektriği iletmezler. Asitler ve bazlar gibi bazı bileşikler, karakteristik şekillerde tepkimeye girerler.

Bileşikler kimyasal formüllerle temsil edilir. Formül, hangi elementlerin hangi oranda bulunduğunu gösterir. H2O, her bir oksijen atomu için iki hidrojen atomu anlamına gelir. Formül sadece bir etiket değildir; bileşimin kesin bir tanımıdır. Moleküler formül, bir moleküldeki atomların gerçek sayısını verir. Ampirik formül ise en basit tam sayı oranını verir.

Bileşikler kimyasal reaksiyonlarla elementlerine ayrıştırılabilir. Suyun elektrolizi hidrojen ve oksijen üretir. Kalsiyum karbonatın ısıtılması kalsiyum oksit ve karbondioksit üretir. Bu reaksiyonlar oluşum reaksiyonlarının tersidir. Bu durum, bileşiklerin karışım değil, birleşim olduğunu gösterir.