それらの物質が消滅するとともにこれにかわって、新しいいくつかの物質が生成することをいう。
これに対して物質の消滅や新生を伴わず、状態、性質、外形のみが変化することを物理変化という。物質は原子より構成され、その原子間には化学結合が存在する。
したがって結合論的にいえば、ある条件のもとで化学結合が解かれて、他種の原子との間で新しい化学結合が生じ新物質が生成することであるといえる。
たとえば、水H2Oを電気分解すれば、水素H2と酸素O2になるが、これは水素原子と酸素原子の間の結合が切断され、新たに水素原子間、酸素原子間に結合を生じるためで、これが化学変化である。
一方、水が水蒸気や氷になるのは単に形態が変化するにすぎないので物理変化である。
化学変化、物理変化の区別がはっきりしない場合もある。たとえば、食塩を水に溶かすとイオンに解離し、その結果生じたナトリウムイオンや塩化物イオンは、水分子と結合して新しい原子集団を生ずる。