すべての問題は、分子の膨大なコレクションです。 分子は、物理的な物質の最も基本的な単位である2つ以上の原子の結合です。 原子には、原子核内の陽子と中性子、および周囲の雲内の電子の数に基づいて異なる重みが与えられます。 単一の原子を一緒に保つ同じ電磁力は、2つ以上の原子を一緒に保持して分子を形成することもできますが、多数の分子が一緒になって物質を形成することもできます。
生命の基本的な構成要素である原子は、中性子、陽子、電子の3つの粒子で構成されています。 原子の質量の大部分は、陽子と中性子からなる原子の中心にある原子核にあり、電子は原子核の外側の領域を曇らせます。 陽子は正に帯電し、電子は負に帯電し、中性子は中性です。 原子の原子量は陽子と中性子の数によって決まりますが、その原子番号は存在する陽子の量だけに等しくなります。 電子は異なる場合がありますが、電子が失われたり得られたりするイオンの場合、中性子は 中性子を持たない水素原子のように存在しない、原子内の陽子の数は決して存在しない 変化します。 電子は獲得または喪失する可能性があり、中性子は含まれない可能性があるため、陽子の数は決して変化しないため、元素は原子番号で識別されます。 元素の周期表は、存在することがわかっているすべての元素を部分的に番号順に並べたグラフです。 最初の最も単純な元素である水素は、陽子と電子が1つしかないため、原子番号1です。 一方、番号88のラジウムなどの大きな要素は、番号の順に表示されます。 陽子。
分子は、1つまたは複数の原子を組み合わせて特定の物質にすることです。 おそらく最もよく知られている組み合わせは、水（H2O）、二酸化炭素（CO2）、および酸素（O2、より正確には二酸素）です。 分子（H2Oなど）の化学式は、物質内の特定の原子と、検出された各元素の数を示します。 水（H2O）の場合、水のすべての分子に2つの水素原子と1つの酸素原子があります。 分子がこれらの原子の1つを失うと、化合物は水ではなくなります。
原子の正の部分と負の部分（それぞれ陽子と電子）が互いに引き付けられるため、分子は一緒に保持されます。 これらは化学結合と呼ばれます。 各分子には、バッテリーの側面のように、特定の物質を作成するために他の分子と結合する正と負の端があります。 水の場合、正に帯電した酸素原子は負に帯電した水素原子に引き付けられ、水素結合を形成します。
化合物は、水素と酸素（水）またはナトリウムと塩素（塩）など、複数の元素の任意の組み合わせです。 既知の元素は118個しかありませんが、原子の特定の組み合わせとシーケンスにより、無限の可能性が生まれます。 たとえば、一般にアルコールと呼ばれる化合物エタノールは、C2H5OHの化学式を持っています。 6つの水素原子が存在しますが、最終的な水素は酸素原子に結合しています。 有機化合物をアルコールとして区別しますが、特にエタノールとして区別するのは、実際には炭素原子のヒドロキシル（OH）基への結合です。
一部の物質は1つの元素のみで構成されている場合がありますが、その元素の量によって異なる物質も区別されます。 人間や他の動物が必要とする酸素は、2つの酸素原子（O2）の組み合わせです。 ただし、3つの酸素原子（O3）がオゾンという物質を生成します。これは地球の大気の重要な部分ですが、有機生物に有毒である可能性があります。