化学的概念，中学和大学教材的提法是“化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。”《辞海》及《化工辞典》中也具有相似的提法。相关文献中出现数十种新的提法。如美国著名高分子化学家弗洛里建议把化学定义为“分子的科学”。我国科学出版社出版的《化学发展简史》中提出“化学是研究物质在原子和分子水平的变化规律及变化过程中的能量关系的科学。”
我国化学哲学家廖正衡先生提出：“化学主要是研究物质的分子转变规律的科学。”
化学中心在“化”。“化”新华字典中解释为性质状态或情形和以前不同。自然科学研究的是天体、四季、动植物变化规律。物理变化指物质的状态发生改变，但物质本身的性质并未改变。化学研究各种物质的化学本身的性质及变化，什么是化学变化？
生活中大多化工产品的使用都涉及物理和化学变化，如天然气的燃烧、人类使用的六大纶（涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶）都来源于简单的有机物的化学合成。
化学研究各种物质的化学本身的性质及变化，如：碘单质受热变碘蒸气，物理变化；高锰酸钾受热分解产生氯化钾和氧气，有新物质生成，为化学变化。再比如：把硝酸钾、二氧化碳、硫化氢、硝酸、酒精等放入水中，变成对应溶液。其中硝酸钾溶于水，在水分子的作用下变成水合钾离子和硝酸根离子，为物理变化。
宏观解释，没有新物质生成，微观分析只有旧键（K+、NO3-）断键，无新键生成。二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸（H2CO3）电离出H+和HCO3-等，二氧化碳变成碳酸，新物质生成，属化学变化。硝酸溶于水，变成对应的酸溶液，电离出氢离子和对应酸根离子，为物理变化，原因与硝酸钾相同。
而酒精溶于水因为化学键并未断裂，属物理变化，但有些学者认为这改变了氢键的连接方式，为化学变化。物质的溶解度、溶解热、扩散力等这些因素都需进一步研究。由实例知化学是从分子、原子等微观粒子层次揭示物质变化规律的学科。
化学所涵盖的内容广泛而丰富。主要是从以下方面研究物质的科学：（1）采用多种方式测定物质的组成，粒子间的成键方式。如简单立方堆积还是体心立方堆积，是线状还是空间网状结构。（2）利用原料对物质进行提取、分离、合成及应用。如六大纶的合成。（3）形成多分支学科共同研究化学反应，解释客观规律。
根据中学生认知水平，“化学是什么”的探析可以是一个递变的过程，符合学生认知规律，不能对概念或内涵限定过死，可以从不同层面对这一概念给予不同的理解，这需教师结合情境，采用不同教法和学法。