化合物是由許多相同的分子（或分子實體）組成的化學物質，這些分子包含來自通過化學鍵結合在一起的一種以上化學元素的原子。 因此，僅由一種元素的原子組成的分子不是化合物。 化合物可以通過化學反應轉化為不同的物質，這可能涉及與其他物質的相互作用。 在此過程中，原子之間的鍵可能會斷裂和/或形成新的鍵。

有四種主要類型的化合物，根據組成原子如何鍵合在一起來區分。 分子化合物通過共價鍵結合在一起； 離子化合物通過離子鍵結合在一起； 金屬間化合物通過金屬鍵結合在一起； 配位絡合物通過配位共價鍵連接在一起。 非化學計量化合物構成了一個有爭議的邊緣案例。

化學式使用帶有數字下標的標準化學符號指定化合物分子中每個元素的原子數。 許多化合物都具有由化學文摘社分配的xxx CAS 編號標識符。 在全球范圍內，超過 350,000 種化合物（包括化學品混合物）已注冊生產和使用。

由兩種或多種不同類型的原子（化學元素）以固定的化學計量比例組成的任何物質都可以稱為化合物； 在考慮純化學物質時，這個概念最容易理解。 由于它們由固定比例的兩種或多種原子組成，化合物可以通過化學反應轉化為各自具有較少原子的化合物或物質。 化學式是一種表達有關構成特定化合物的原子比例的信息的方式，使用化學元素的化學符號和下標表示所涉及的原子數。 例如，水是由兩個氫原子與一個氧原子結合而成：化學式為H2O。 在非化學計量化合物的情況下，比例在其制備方面可能是可重現的，并給出其組成元素的固定比例，但比例不是整數[例如，對于氫化鈀，PdHx (0.02 < x < 0.58)]。

化學物質具有獨特且明確的化學結構，通過化學鍵以明確的空間排列結合在一起。 化合物可以是通過共價鍵結合在一起的分子化合物、通過離子鍵結合在一起的鹽、通過金屬鍵結合在一起的金屬間化合物，或者通過配位共價鍵結合在一起的化學絡合物的子集。 純化學元素通常不被視為化合物，因為它們不滿足兩個或多個原子的要求，盡管它們通常由多個原子組成的分子組成（例如雙原子分子 H2 或多原子分子 S8 等）。 許多化合物都有一個由化學文摘社 (CAS) 指定的xxx數字標識符：其 CAS 編號。

存在各種不同的、有時不一致的命名法來區分物質，其中包括真正的非化學計量的例子，與需要固定比例的化合物。 許多固體化學物質——例如許多硅酸鹽礦物——是化學物質，但沒有簡單的公式來反映元素以固定比例相互化學鍵合； 盡管如此，這些結晶物質通常被稱為非化學計量化合物。 可能會爭辯說，它們與化合物有關，而不是化合物，因為它們組成的可變性通常是由于存在被困在其他已知真實化合物的晶體結構中的外來元素，或由于擾動 相對于已知化合物的結構，由于其結構中某些地方的組成元素過剩而產生； 這種非化學計量物質構成了地球的大部分地殼和地幔。 其他被視為化學相同的化合物可能具有不同數量的組成元素的重或輕同位素，這會稍微改變元素的質量比。

分子是兩個或多個原子通過化學鍵結合在一起的電中性基團。 一個分子可能是同核分子，也就是說，它由一種化學元素的原子組成，就像氧分子 (O2) 中的兩個原子一樣；

或者它可能是異核的，一種由不止一種元素組成的化合物，例如水（兩個氫原子和一個氧原子；H2O）。 分子是物質的最小單位，它仍然具有該物質的所有物理和化學性質。

離子化合物是由被稱為離子鍵合的靜電力保持在一起的離子組成的化合物。 該化合物總體呈中性。