于构成物质的原子（或分子）的排列不同，或原子的成键方式不同，使得同一种元素产生多种单质。各种同素异形体都是不同的物质，具有不同的物理性质，但化学性质不一定不同。
物理化学上的参照意义.在热力学中，以每种元素最稳定的单质的标准生成焓和标准生成自由能为0（热力学第三定律），以此推算其他物质的热力学量。由于组成物质的元素只有一种，一般单质的标准熵比化合物低。单质的氧化数视作0。