分子运动论
分子运动论是从物质的微观结构出发来阐述热现象规律的理论，例如它阐明了气体的温度是分子平均平动动能大小的标志，大量气体分子对容器器壁的碰撞而产生对容器壁的压强。此外，它还初步揭示了气体的扩散，热传递和粘滞现象的本质，并解释了许多气体实验定律，分子运动论的成就促进了统计物理学的进一步发展。
物质的微观结构学说．主要内容有三点：①一切物体都是由大量分子组成的，分子之间有空隙．②分子处于不停息地，无规则运动状态．这种运动称为热运动．③分子间存在着相互作用着的引力和斥力。
无数客观事实(如布朗运动、扩散现象等)，证明了分子运动论的正确性。它能很好地解释各种不同物质的结构和特点及所有的热现象，并把物质的宏观现象和微观本质联系起来。分子运动论是从物质的微观结构出发来阐述热现象规律的理论，例如它阐明了气体的温度是分子平均平动动能大小的标志，大量气体分子对容器器壁的碰撞而产生对容器壁的压强。此外，它还初步揭示了气体的扩散，热传递和粘滞现象的本质，并解释了许多气体实验定律，分子运动论的成就促进了统计物理学的进一步发展。
物质的微观结构学说．主要内容有三点：①一切物体都是由大量分子组成的，分子之间有空隙。②分子处于不停息地，无规则运动状态，这种运动称为热运动。③分子间存在着相互作用着的引力和斥力。
无数客观事实(如布朗运动、扩散现象等)，证明了分子运动论的正确性。它能很好地解释各种不同物质的结构和特点，及所有的热现象，并把物质的宏观现象和微观本质联系起来。
气体的状态和过程
气体的状态是指气体的热力学平衡状态。在外界条件不变的情况下，对一定质量的气体，表征它的宏观状态的物理量，如温度T、体积V、压强p等保持不变，可以被测量，气体就处于热力学平衡状态。在p－V图上的每一个点都分别表示气体的一个状态。如果外界条件变化并对气体产生影响，使p、V、T三个参量或其中的两个发生变化（只有一个参量发生变化而其它参量不变的情况是不会发生的），气体的状态就会发生变化，即原来的平衡态被破坏，成为非平衡态。非平衡态要自发地趋向平衡，经过一段时间后气体又会达到跟变化后的外界条件相适应的稳定的热力学平衡状态，如果变化进行得比较缓慢，在由一个平衡态向另一个平衡态的变化中，气体可以经过一连串过渡性的平衡态，由初态变到末态，这就是我们通常讨论的气体状态变化的过程，如等温过程、等压过程、等容过程等。在p－V图上的每两个点之间的任一连线都表示气体状态变化的一个过程，连线不同，状态变化的过程就不同。
化学反应
化学反应是一个或二个以上的物质（又称作反应物）经由化学变化产生一个以上不同于反应物的产物的过程。化学变化定义为当一个分子接触另一个分子合成大分子；或者分子经断裂分开形成二个以上的小分子；又或者是分子内部的原子重组。为了形成变化，化学反应通常和化学键的形成与断裂有关。特别注意化学反应不会以任何方式改变原子核，而只限于在原子外的电子云交互作用。虽然核变形后可能会引发化学反应，但是核反应与化学反应无关。
反应的描述
有五种主要化学反应如下所示：
异构化(A→B)：化合物形成结构重组而不改变化学组成物。
化学合成(A+B→C)：二种以上元素或化合物合成一个复杂产物。
化学分解(A→B+C)：化合物分解为构成元素或小分子。
置换反应/单取代反应(A+BC→AC+B)：表示额外的反应元素取代化合物中的一个元素。
双取代反应(AC+BD→AD+BC)：在水溶液中（又称离子化的）两个化合物交换元素或离子形成不同的化合物，又称为复分解反应。
当然还有更多复杂的情形，但仍可逐步简单化而视为上述反应类别的连续反应。化学反应的变化多端难以建立简单的分类标准。但是一些类似的化学反应仍然可以归类，譬如：
有机反应：指以碳原子化合物为主的各种反应。
氧化还原反应：指两化合物间的电子转移（如：单取代反应和燃烧反应）
燃烧反应：指受质和氧气的反应。
可逆反应
在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应反映的方向进行的反应，叫做可逆反应。
①可逆反应的特点：反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物。所以对任一可逆反应来讲，都有一个化学反应进行的程度的问题；
②可逆反应中，正，逆反应是相对的，不是绝对的；
③可逆反应中反应物和生成物都不能离开反应体系，有气体参加或生成的反应应在密闭容器中进行，所以反应式中不能出现↑和↓。
反应的速率
化学反应速率定义为单位时间内反应物或生成物浓度改变量的正值。化学反应速率（v）随时间（t）而改变，求指定时间的反应速率更完善的方法是应用微积分原理。反应刚一开始一刹那的速率称为初速率（v0）。对某些反应，在很短的时间间隔（Δt），我们一般假设化学反应速率不随时间改变，用平均速率（v）近似代替瞬时速率（v）。测地定化学反应速率需要及时地测量浓度或与浓度有关的物理化学性质随时间的变化，如压力、电导率、折光率、颜色等随时间的变化，因此有化学分析和物理化学分析两种方法。
催化剂
根据IUPAC于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化，这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或者在较低的温度环境下进行化学反应。
我们可在波兹曼分布与能量关系图中观察到，催化剂可使化学反应物在不改变的情形下，经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下，分子不是无法完成化学反应，不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下，分子只需较少的能量即可完成化学反应。
化合物和混合物
化合物是指从化学反应之中所产生，由两种或两种以上元素构成的纯净物（区别于单质）。例如：氯化钠是一种通过盐酸和氢氧化钠的化学作用(中和反应)而成的化合物。化合物主要分为有机化合物和无机化合物，有机化合物含有碳氢化合物(或叫做烃)，如甲烷；无机化合物不含碳氢化合物，如硫酸铅。
混合物是由两种及两种以上纯物质(元素或化合物)未经化学合成而组成的物质。例：空气是氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的混合物。
混合物的分离
将难溶物与可溶物的混合物分离，须将待分离物溶解于水，然后过滤，难溶物被滤在滤纸上，进而分离出来。
将几种可溶性固体混合物分离则是根据它们在同一溶剂里溶解度的不同，采用结晶（或重结晶）的方法分离。使物质结晶的方法又有两种：被分离物质的溶解度随温度变化影响不大时，可采用蒸发溶剂的方法使其结晶；当物质的溶解度随温度变化很大时则采用冷却热饱和溶液的方法，使溶解度变化大的物质，先折出晶体而分离。
分离混合物，往往不只是使用一种方法，而是几种方法交替使用，例如粗盐的提纯就用到过滤、蒸发、结晶三种方法，这些都是物理方法，也就是说在过滤、蒸发、结晶的过程中都没有新物质生成，没有发生化学变化。有些混合物的分离则需用化学方法。