自然界中各種物質的變化,有的發生化學變化,有的發生物理變化,有的同時發生物理變化與化學變化。像一根鐵釘,將之折彎是物理變化,放置日久氧化而生鏽則是化學變化。化學變化是物質的性質發生改變。從化學【原子論】解釋之,所有物質都由不同的原子種類、數目、排列方式、組合而成。相同的原子組成【元素】,不同的原子以不同的種類、數目、與各種排列方式組合成各種【化合物】。化學變化是組成物質的原子之間,發生重新排列、組合。例如:水分子是由兩個氫原子與一個氧原子化合而成,將水分子電解的話,水分子就會重新排列組合,而產生二個氫分子,一個氧分子。而物理變化則是物質的形狀改變,性質並未改變。又例如:將水加熱,水會因升溫而最後變成氣態的水蒸氣,將水冷卻,水也會因降溫而最後結成固態的冰塊。這種液態的水、氣態的水蒸氣、固態的冰,三者之間的狀態變化,只是形狀改變,本質並未改變,謂之物理變化。以分子間的距離觀之,固態時分子間的距離較近,液態時分子間的距離拉開較遠,及至氣態時分子間的距離拉開得更遠。換言之,物理變化是組成物質的分子,彼此之間的距離擴大或縮小而已。
我們生活環境中的各種物質,無時無刻都在發生各種各樣的變化。平日從超級市場買回來的白米,將米粒磨成米粉,其形狀改變是物理變化,但是若將它加熱煮熟成白飯,其性質改變就是化學變化。晚上若碰到停電時,常常會點燃一根蠟燭,以照亮居家環境,我們觀察燃燒中的蠟燭,它則是物理變化與化學變化同時發生著。一方面發現固態的蠟燭受熱熔化,產生液態蠟燭液滴,它是物理變化。另方面同時也會發現,燃燒中的蠟燭因風吹而冒出黑煙、因燃燒而產生二氧化碳、水蒸氣、發光、放熱,這些現象的變化,就是化學變化。居家寫作所用的一張白紙,偶而寫錯了會將它揉成一團,其形狀改變是物理變化,但是若將它以火燒成灰燼,其性質改變了,就是化學變化。