化学确立为科学的学说，当属结构学说。这个结构学说有各种流派和表现形式。最初比较有大的影响的有1843年化学家的水型、氯化氢型、氨型、氢型结构学说，这个学说是基于无机化学盐理论提出来的。其影响到现在仍然存在，比如说酯在当时被认为是一种含氧酸盐，所以至今英文酯的后缀跟含氧酸盐的后缀一样，都为-ate。在1858年时奥古斯特·凯库勒和分别提出了有机化学结构上的重大进展。他们提出四价的碳原子可以相互结合，形成碳的晶格。而其原子键结的结构用适当的化学反应来说明。导向现代化学结构学说的当属俄罗斯化学家布特列洛夫