Trong khi thay đổi vật lý là sự sắp xếp lại các phân tử trong một chất, thì sự thay đổi hóa học ảnh hưởng đến các đặc tính bên trong của một chất, làm thay đổi thành phần hóa học của nó.
Để xảy ra một sự thay đổi hóa học, một chất mới phải được hình thành. Những thay đổi vật lý có thể được hoàn tác, chẳng hạn như sự đóng băng của nước, trong khi những thay đổi về hóa học không thể hoàn tác được; một sự thay đổi hóa học làm cho chất đó biến đổi thành một chất khác. Một số thay đổi vật lý bao gồm thay đổi kết cấu, màu sắc, nhiệt độ và trạng thái. Một số dấu hiệu cho thấy sự thay đổi hóa học đã xảy ra bao gồm có mùi, hình thành kết tủa, gỉ sắt và hình thành bong bóng.