Chaque substance possède à la fois des caractéristiques physiques, telles que la couleur et l'éclat, ainsi que des propriétés chimiques, telles que l'inflammabilité et la réactivité. Les caractéristiques physiques ou les propriétés physiques sont celles qui sont facilement observables sans changer la substance chimiquement. Les propriétés chimiques représentent la capacité d'une substance à subir des changements chimiques et ne sont observables que lorsque ces changements ont lieu.
Les propriétés physiques courantes utilisées pour identifier les substances comprennent le lustre, la couleur, la malléabilité, la ductilité et la conductivité. Le lustre fait référence à la brillance d'une substance. Les métaux ont tendance à avoir du lustre, tandis que les non-métaux ont tendance à être ternes. La malléabilité fait référence à la capacité d'une substance à être martelée dans une forme, tandis que la ductilité fait référence à sa capacité à être étirée dans un fil. La conductivité est une caractéristique physique représentant la capacité d'une substance à conduire l'électricité. Les propriétés physiques sont divisées en deux groupes : les propriétés extensives et intensives. Les propriétés étendues telles que la taille et le poids changent lorsque la quantité de substance change, tandis que les propriétés intensives, telles que la densité et le lustre, sont indépendantes de la quantité de substance.
Les caractéristiques chimiques d'une substance incluent sa réaction avec certains autres produits chimiques. Par exemple, une propriété du fer est qu'il réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde de fer ou de la rouille. Une propriété chimique du bicarbonate de soude est sa réaction avec l'acide citrique pour former de l'eau, du dioxyde de carbone et du citrate de sodium.