我们知道，光有三原色，分别是红、绿、蓝，通过红、绿、蓝三种光的不同比例的组合可以得到绝大多数可见光。这是伟大的科学家牛顿发现的，光学是物理学。我们也知道七阶音符的组合可创作出无穷尽的音乐作品；26个英语字母可组合成巨大而优美的英语世界。那么，研究物质组成的化学家自然会问：多姿多彩的物质世界也有少数几种基本的“原物质”吗?化学家不用“原物质”这一词语，而是使用“元素”。现在问题变成：多姿多彩的物质世界是由哪些元素组成的呢?
　　在古希腊，著名学者亚里士多德提出物质组成的四元素说。他认为地球上的所有物质都是由土、火、水和空气这四种不同的元素组成的。我国古代也有类似的看法，那就是阴阳五行学说，五行学说认为物质都是由金、木、水、火、土这五种元素组成。按照四元素说的论点，土壤是由紧排在一起的土原子和水原子组成的；排列得越好，土质就越好。生长在土壤里的植物把土原子、水原子与太阳光中的火原子结合。形成木头的原子。当水逸去后，木头就变成了干柴。燃烧干柴，就把木头分成原来的火原子和土原子，火原子从火焰里跑掉，土原子留下来就是灰烬。用这种论点可以这样解释金属的炼制：铁矿石跟其他石头一样，是由同一种土原子组成的。当把铁矿石放在烈火中时，土原子就与火原子结合形成铁原子。为了将这个概念应用于所有金属，他们解释说不同性质的金属，如铁、铜、金是由不同比例的土原子与火原子组成的。闪闪发光的黄金比暗黑的铁含有更多的火。所以如果往铁、铜里多加些火，它们就有可能变成黄金。这正是炼金术士坚信不移的观念。这些解释在当时看来很有道理，但以现代科学理论来讨论，却都是不对的。
　　现代科学认为，植物通过光合作用将从空气中吸收的二氧化碳和从土壤中吸收的水首先合成葡萄糖，然后植物再将葡萄糖合成淀粉和纤维素。铁矿石放在烈火中时，铁矿石被木炭(现在是焦炭)燃烧生成的一氧化碳还原生成铁。铁、铜、金都是单质，不能用化学方法直接实现转化。
　　现在我们知道，四元素说中的土、火、水和空气没有一种是元素。水是化合物，由氧、氧两种元素组成；土和空气是混合物；而火焰实际上是光，光是一种波。
　　直到1661年，英国科学家波义耳才首次提出了科学的元素概念：“元素是某些不由任何其他物质所构成的原始的简单物质或完全纯净的物质，它们是用一般方法不能再分解的更简单的物质”。波义耳是化学的奠基人，恩格斯对此曾给予了高度评价：“是波义耳把化学确立为科学。”
　　波义耳虽然提出了，较为科学的元素的定义，他本人并没有发现新的元素。在波义耳时代已知的元素只有金、银、铜、铁、锡、铅、锌、锑、铋、汞、硫、碳、砷等十余种。大量的元素是随着实验技术手段的不断提高而逐步发现的，现在发现的公认的化学元素已有112种，可以稳定存在的有近90种。