Puhtaita aineita ovat alkuaineet ja niistä muodostuneet yhdisteet. Puhtaalla aineella on lähes aina hyvin selkeät sulamis- ja kiehumislämpötilat. Tämä johtuu säännöllisestä kiderakenteesta, mistä johtuen kaikkiin aineessa oleviin rakenneosiin kohdistuu yhtä vahvat sidokset, jotka katkeavat tai syntyvät samassa lämpötilassa. Poikkeuksena on amorfiset aineet, joilla ei ole säännöllistä kiderakennetta, eikä siksi myöskään tarkkaa sulamis- tai kiehumislämpötilaa.
Alkuaineet esiintyvät pääasiassa yhdisteinä, esimerkiksi happi on "puhtaimmillaan" kaksi atominen molekyyli O2. Puhtaitakin alkuaineita on olemassa, kuten jalometallit (kulta, platina, kupari) sekä jalokaasut (He) myös rikki voi esiintyä puhtaana alkuaineena.
Alkuaineet voidaan jakaa ominaisuuksiensa perusteella metallihin, puolimetalleihin ja epämetalleihin. Alkuaineilla on annetut kemialliset merkit, joiden avulla ne yleensä ilmoitetaan esimerkiksi happi = O ja Typpi = N.
Alkuaineista muodostuneet yhdisteet voivat myös olla puhtaita. Esimerkiksi hiilidioksidi (CO2) pullossa on hyvällä tarkkuudella vain puhdasta hiilidioksidia. Toinen esimerkki puhtaista aineita on suolat, joskaan ei ruuanlaitossa käytettävät. Esimerkiksi laboratoriossa käytetään puhdasta natriumkloridia (NaCl), joka tunnetaan myös pöytäsuolana. Joskin pöytäsuolaan on sekoitettu ainakin jodia, mutta usein myös muita aineita. (Yleensä puhtaus pätee vain tiettyyn rajaan asti. Puhtaat aineet ovat laboratoriossa yleensä kuitenkin >99,99 %:sti samaa tavaraa.)
Seoksista löytyy enemmän tietoa omasta osiostaan.