Una de las principales actividades de la química consiste en separar mezclas hasta obtener sustancias aisladas y aprovechar sus propiedades individuales, o bien juntarlas para conseguir mezclas con propiedades útiles o interesantes.
Otra de las actividades importantes de la química consiste en explicar las propiedades de las sustancias en términos de su estructura interna. La materia está formada por átomos. Esta idea, que pudiera parecer sencilla, constituye quizás uno de los avances más importantes de la humanidad, pues hoy en día es la herramienta más poderosa con la cual se cuenta para explicar, cuantificar y predecir el comportamiento de la materia.
No ha sido fácil aceptar la discontinuidad de la materia, pues nuestros sentidos sugieren, por ejemplo, que el aire y el agua parecen fluidos continuos. Así, aunque se dice que los antiguos griegos propusieron el concepto por primera vez, la idea era más bien filosófica y no fue sino hasta principios del siglo XIX cuando se aceptó como parte del conocimiento científico.
Tan útil es la idea de los átomos que Richard Feynman, considerado uno de los más importantes científicos en la historia de la humanidad y uno de los físicos más prestigiados del siglo XX, decía que, ante un holocausto, si sólo pudiera dejar un mensaje grabado en una roca, para que los habitantes de la Tierra pudieran alcanzar rápidamente los conocimientos de la ciencia actual, escribiría: "La materia está hecha de átomos". Esto da una idea de la importancia del descubrimiento.
La idea de los átomos se utiliza para La idea de los átomos se utiliza para explicar las diferencias y semejanzas entre todas las sustancias. Por ejemplo, el estado de agregación de una sustancia puede entenderse usando esta idea. Así, el comportamiento de un gas puede explicarse suponiendo que las partículas (átomos o moléculas) están muy separadas, mientras en un líquido se encuentran más juntas, y en el sólido están aún más cercanas e interaccionan más entre sí.
Para explicar las propiedades de las sustancias, en términos de su estructura, se dice que están formadas por átomos organizados en estructuras definidas y nada más, de modo que entre los átomos sólo hay vacío, es decir, no hay nada. Así, hasta ahora, todas las propiedades macroscópicas (masa, volumen, color, sabor, etc.) sólo pueden explicarse suponiendo o aceptando que las sustancias están hechas de átomos. Para reconocer la estructura interna de la materia se realizan investigaciones indirectas.
