نظریه یونانی (۶۰۰ تا ۳۰۰ پیش از میلاد)
جنبه فلسفی یا جنبه نظری شیمی در حدود ۶۰۰ سال پیش از میلاد در یونان باستان آغاز شد. اساس علم یونانی بر جستوجوی اصولی استوار بود که به درک طبیعت کمک برسانند. طی سده های بعدی، دو نظریه یونانی اهمیت فراوانی یافتند:
الف- مفهومی که بر اساس آن، تمام مواد موجود بر روی زمین از چهار عنصر خاک، باد، آتش و آب با تسبت های متفاوت تشکیل شده اند، توسط فلاسفه یونانی این دوره بیان شد.
ب- نظریه ای که بر اساس آن، ماده شامل واحدهای جداگانه و مشخصی به نام اتم است توسط لیوکیپوس بیان گردید و در سده پیش از میلاد توسط دموکریتوس گسترش یافت.
افلاطون به متفاوت بودن شکل اتم های عناصر مختلف باور داشت. همین طور، او معتقد بود که با تغییر شکل اتم های یک عنصر می توان آن را به عنصر دیگری تبدیل یا استحاله کرد.
مفهوم استحاله در نظریه های ارسطو نیز هست. ارسطو که به وجود اتم ها باور نداشت، عناصر و در نتیجه تمام مواد را متشکل از یک ماده آغازین می دانست که تفاوت آنها فقط ناشی از تفاوت شکل آن ماده بود. از نظر ارسطو شکل نه فقط بیانگر فرم بلکه بیانگر کیفیت های دیگری مانند رنگ و سختی که وجه تمایز یک ماده از مواد دیگر هستند، نیز بود. او پیشنهاد کرد که تغییر شکل به طور مستمر در طبیعت صورت می گیرد و تمام اشیای مادی اعم از جاندار و بی جان رشد می کنند و از شکل های ناکامل به شکل های کامل تر تکوین می یابند.
در سده های میانی یا قرون وسطی بر این باور بودند که کانه ها می توانند رشد کنند و پس از استخراج آنها، معدن می تواند دوباره آنها را به وجود آورد.