Grundämnen är rena ämnen som inte kan brytas ner till enklare ämnen med kemiska medel. Grundämnen representeras av en eller två bokstäver i det periodiska systemet. När grundämnen kombineras kemiskt bildar de kemiska föreningar och molekyler. De kan kombineras i bestämda proportioner eller massförhållanden för att bilda en kemisk förening med konstanta egenskaper

Till exempel är vatten (H2O) en förening. Två atomer av väte (H) kombineras till en atom av syre (O)-molekyler, där egenskaperna och sammansättningen till H2O-molekylen alltid är desamma.