När vi säger att ett mineral har en bestämd kemisk sammansättning betyder det att mineralet är uppbyggt av en specifik uppsättning grundämnen i fasta proportioner. Den kemiska sammansättningen av ett mineral bestäms av dess atomära struktur och bindning. Grundämnena som utgör ett mineral finns i ett specifikt förhållande, och detta förhållande är karakteristiskt för just det mineralet. Till exempel är mineralet halit (NaCl) alltid sammansatt av en atom natrium och en atom av klor. Den kemiska sammansättningen av ett mineral kan uttryckas med hjälp av en kemisk formel, som visar proportionerna mellan de olika grundämnena. Till exempel är den kemiska formeln för halit NaCl. Den bestämda kemiska sammansättningen av mineraler är en av nyckelegenskaperna som används för att identifiera och klassificera dem.