O termo espécie química se refere às diversas formas com quais substâncias químicas correlacionam-se na natureza ou numa reação: os átomos (para substâncias elementares), os íons (para átomos com deficiência ou excesso de elétrons, bem como íons complexos), as moléculas (para um agrupamento neutro de átomos) e os radicais (para um agrupamento de átomos, também neutro, mas decorrente da cisão homolítica de uma ligação convalente de uma molécula).
Átomos
Os átomos são a espécie química mais elementar que é capaz de participar de uma reação e formar compostos ou substâncias. Por exemplo: o átomo de oxigênio ao combinar-se com outro, forma a substância oxigênio. Assim como, ao combinar-se com o carbono forma o composto monóxido de carbono.