Er zijn miljoenen verschillende stoffen in de wereld, omdat deze elementen op een groot aantal manieren kunnen worden gecombineerd om verbindingen te vormen. Koolstof, waterstof en zuurstof kunnen bijvoorbeeld worden gecombineerd om een ​​verscheidenheid aan verschillende verbindingen te vormen, waaronder water, kooldioxide en suiker. Deze verbindingen kunnen op hun beurt met andere elementen worden gecombineerd om nog complexere stoffen te vormen.

Bovendien kunnen veel elementen in verschillende vormen voorkomen, allotropen genoemd. Koolstof kan bijvoorbeeld voorkomen als grafiet, diamant en fullereen. Deze allotropen hebben verschillende fysische en chemische eigenschappen, wat kan leiden tot nog meer diversiteit in de stoffen die kunnen worden gevormd.

Ten slotte kunnen de interacties tussen moleculen en atomen ook leiden tot de vorming van nieuwe stoffen. Wanneer watermoleculen bijvoorbeeld een interactie aangaan met koolstofdioxide, kunnen ze koolzuur vormen. Deze reactie is verantwoordelijk voor de belletjes in koolzuurhoudende dranken.