1. Samenstelling: Dit verwijst naar de -typen en hoeveelheden stoffen die een steekproef van materie vormen. Water bestaat bijvoorbeeld uit waterstof- en zuurstofatomen in een specifieke verhouding. Chemici onderzoeken de elementen en verbindingen die aanwezig zijn in een stof, hun relatieve hoeveelheden en hoe ze op elkaar inwerken.

2. Structuur: Dit richt zich op de opstelling van atomen en moleculen binnen materie. Chemici verkennen de vormen van moleculen, de bindingen die ze bij elkaar houden en hoe deze structuren de eigenschappen van de stof beïnvloeden. Bijvoorbeeld, het verschil in structuur tussen diamant en grafiet, beide gemaakt van koolstof, resulteert bijvoorbeeld in enorm verschillende eigenschappen.

3. Eigenschappen: Dit onderzoekt de waarneembare kenmerken van materie, zoals zijn fysieke toestand (vaste, vloeistof, gas), kleur, dichtheid, smeltpunt, kookpunt, reactiviteit en geleidbaarheid. Deze eigenschappen zijn vaak direct gerelateerd aan de samenstelling en structuur van de stof.

Deze drie kenmerken zijn onderling verbonden en helpen chemici het gedrag van materiaal te begrijpen, van alledaagse materialen tot complexe biologische systemen.