Kemiska föreningar representerar ett ämne som består av två eller flera bundna element. Elementen binder i ett fast förhållande för att skapa en viss förening. Förhållandet och typerna av grundämnen som består av bestämmer dess fysikaliska och kemiska egenskaper. Genom att kombineras för att bilda föreningar blir grundämnen mer stabila.
Kemister representerar kemiska föreningar med hjälp av en mängd olika formler som beskriver de typer av element som utgör det. Till exempel, i en molekylformel listas de grundämnen som utgör föreningen, inklusive förhållandet i vilket varje element förekommer. ”Na”, som är den elementära symbolen för natrium, och ”Cl”, som är den elementära symbolen för klor, kombineras för att bilda ”NaCl”, som står för natriumklorid eller bordssalt.
Mer komplexa föreningar kräver en mer komplex formel. Till exempel representeras vatten av H2O, vilket betyder två delar väte per en del syre. Andra formler avslöjar en del av strukturinformationen för föreningarna.
Kemiska föreningar skiljer sig från enkla blandningar av grundämnen på grund av deras fysikaliska och kemiska egenskaper. Egenskaperna hos en blandning liknar mer de element som utgör blandningen, men egenskaperna hos en förening efterliknar sällan de bidragande elementen eftersom, för att skapa en förening, måste en kemisk reaktion äga rum, vilket resulterar i en kemisk förändring. När en förening väl har skapats kräver nedbrytning av den ofta tillsats av energi, såsom värme, medan nedbrytning av blandningar ofta bara kräver en enkel filtreringsprocess. Vissa ämnen uppvisar egenskaperna hos både föreningar och blandningar.
I likhet med grundämnen kan kemiska föreningar existera i olika faser. Fast ämne är det vanligaste, även om vissa föreningar endast är i fast fas vid extremt låga temperaturer. Beroende på temperatur och tryck kan vissa även existera som vätskor, gaser och plasma. När värme appliceras börjar de vanligtvis sönderdelas till mindre föreningar eller enskilda element.
Varje kemisk förening spåras av American Chemical Societys Chemical Abstracts Service, ibland kallad CAS. Föreningar får ett unikt identifieringsnummer, ett CAS-registernummer. CAS spårar tiotals miljoner unika ämnen, och tusentals nya läggs till dagligen. Utvecklingen av registret går tillbaka till 1957.