Les composés et les mélanges diffèrent principalement de deux manières : les composés ont une composition constante, contrairement aux mélanges, et les mélanges peuvent être séparés facilement, tandis que les composés ne peuvent être séparés qu'en détruisant le composé.
Selon la loi de composition constante, le rapport en masse des éléments dans un composé chimique est toujours le même, quelle que soit la source du composé. Cette loi permet de distinguer les différences entre les mélanges et les composés. L'eau composée contient toujours 88,8 pour cent d'oxygène et 11,2 pour cent d'hydrogène en poids. De même, le laiton est un mélange de cuivre et de zinc, avec entre 10 et 15 pour cent de zinc.