Tidligere idéer har senere blitt innlemmet i moderne kjemi, og har to hovedkilder. Naturfilosofer, som Aristoteles og Demokrit, brukte deduktiv tenkning i et forsøk på å forklare verden rundt seg. Alkymister på sin side brukte eksperimentelle teknikker i et forsøk på å forlenge livet eller å utføre materialforvandlinger, som for eksempel å gjøre simpelt metall om til gull.