Una sustancia pura es aquella cuya composición no varía, aunque cambien las condiciones físicas en que se encuentre. Por ejemplo, el agua tiene una fórmula que es H₂O y es siempre la misma, lo que indica que está formada por moléculas en las que hay 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Si cambiara esa fórmula, sería otra sustancia diferente. 

Una sustancia pura no se puede descomponer en otras sustancias más simples utilizando métodos físicos.

Una sustancia pura tiene propiedades características propias o definidas.

Dentro de las sustancias puras se distinguen 2 tipos: Elementos y compuestos.