在自然界里，物质种类繁多、性质各异。但是，组成这些物质的基本成分——
化学元素却数目有限。到20世纪80年代末期，全世界已经发现和人工合成的化学元素总共有109种，其中天然存在的94种，人工合成的15种。
从古至今，科学家和哲学家一直在探讨物质的组成，寻找什么是化学元素。古希腊哲学家认为空气、水、火、土是组成世界万物的四种元素。中世纪后期，炼金术士熟练地进行一些化学实验时，又提出了硫、汞、盐三元素说。
1661年英国化学家玻意耳首次提出化学元素的科学定义：不由其他物质构成的、一般化学方法不能再分解为更简单的某些实物。1798年，法国化学家拉瓦锡列出了第一张化学元素表，其中有些化合物和混合物也包括进去了。
到1803年，英国化学家道尔顿提出了原子说，指出化学元素的原子属性，把同种原子称为元素。
拉瓦锡像
20世纪初，科学家发现了原子核由质子和中子组成，还发现了同位素，并认识到，化学元素是具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
1969年，科学家用电子显微镜观察到元素铀和钍的单个原子，核很小，它由质子和中子组成，质子带负电，中子不带电，质子数就是核电荷数。原子直径为10－8厘米，而核是它的万分之一；原子的质量集中在核，电子只有核的二千分之一。
元素的化学性质主要与原子核外电子数目和排布方式有关，特别是最外层电子的多少和能量高低，基本上决定了该元素的化学性质。
当把各种化学元素按核电荷数增加的顺序排列时，就会出现物理、化学性质周期性变化的规律，这就是元素周期律。按此顺序和规律列成的表就是元素周期表。化学元素按物理化学性质可分为金属元素和非金属元素，其中原子数大于83的天然元素都具有放射性。这些元素形成了数百万化合物，构成了整个世界。
