Kemične spojine predstavljajo snov, ki je sestavljena iz dveh ali več vezanih elementov. Elementi se vežejo v določenem razmerju, da ustvarijo določeno spojino. Razmerje in vrste elementov, ki ga sestavljajo, določajo njegove fizikalne in kemijske lastnosti. Z združevanjem v spojine postanejo elementi bolj stabilni.
Kemiki predstavljajo kemične spojine z uporabo različnih formul, ki opisujejo vrste elementov, ki jih sestavljajo. Na primer, v molekularni formuli so navedeni elementi, ki sestavljajo spojino, vključno z razmerjem, v katerem se pojavi vsak element. “Na”, ki je elementarni simbol za natrij, in “Cl”, ki je elementarni simbol za klor, se združita v “NaCl”, kar pomeni natrijev klorid ali kuhinjsko sol.
Bolj zapletene spojine zahtevajo bolj zapleteno formulo. Na primer, voda je predstavljena s H2O, kar pomeni dva dela vodika na en del kisika. Druge formule razkrivajo nekatere strukturne informacije za spojine.
Kemične spojine se od preprostih zmesi elementov razlikujejo po svojih fizikalnih in kemijskih lastnostih. Lastnosti zmesi so bolj podobne elementom, ki sestavljajo zmes, vendar lastnosti spojine le redko posnemajo prispevajoče elemente, ker mora za ustvarjanje spojine potekati kemična reakcija, ki povzroči kemično spremembo. Ko je spojina ustvarjena, njeno razgradnjo pogosto zahteva dodatek energije, kot je toplota, medtem ko razgradnja mešanic pogosto zahteva le preprost postopek filtriranja. Nekatere snovi kažejo lastnosti tako spojin kot zmesi.
Podobno kot elementi lahko kemične spojine obstajajo v različnih fazah. Najpogostejša je trdna snov, čeprav so nekatere spojine v trdni fazi le pri izjemno nizkih temperaturah. Odvisno od temperature in tlaka lahko nekateri obstajajo tudi kot tekočine, plini in plazma. Ko se uporablja toplota, se običajno začnejo razpadati na manjše spojine ali posamezne elemente.
Vsako kemično spojino spremlja služba za kemijske povzetke Ameriškega kemijskega združenja, včasih imenovana CAS. Spojine prejmejo edinstveno identifikacijsko številko, imenovano registrska številka CAS. CAS sledi na desetine milijonov edinstvenih snovi in dnevno se doda na tisoče novih. Razvoj registra sega v leto 1957.