Cheminiai junginiai reiškia medžiagą, kurią sudaro du ar daugiau sujungtų elementų. Elementai jungiasi fiksuotu santykiu, kad sukurtų tam tikrą junginį. Jį sudarančių elementų santykis ir rūšys lemia jo fizines ir chemines savybes. Sujungus, kad susidarytų junginiai, elementai tampa stabilesni.
Chemikai atstovauja cheminiams junginiams, naudodami įvairias formules, apibūdinančias elementų tipus, sudarančius jį. Pavyzdžiui, molekulinėje formulėje pateikiami junginį sudarantys elementai, įskaitant kiekvieno elemento santykį. „Na“, kuris yra elementinis natrio simbolis, ir „Cl“, kuris yra elementinis chloro simbolis, susijungia ir sudaro „NaCl“, kuris reiškia natrio chloridą arba valgomąją druską.
Sudėtingesniems junginiams reikia sudėtingesnės formulės. Pavyzdžiui, vanduo pavaizduotas H2O, ty dvi vandenilio dalys vienai deguonies daliai. Kitos formulės atskleidžia tam tikrą junginių struktūrinę informaciją.
Cheminiai junginiai skiriasi nuo paprastų elementų mišinių dėl savo fizinių ir cheminių savybių. Mišinio savybės yra panašesnės į elementus, sudarančius mišinį, tačiau junginio savybės retai imituoja dalyvaujančius elementus, nes norint sukurti junginį, turi įvykti cheminė reakcija, dėl kurios įvyksta cheminis pokytis. Sukūrus junginį, norint jį suskaidyti, dažnai reikia pridėti energijos, pvz., šilumos, o mišiniams suskaidyti dažnai reikia tik paprasto filtravimo. Kai kurios medžiagos pasižymi ir junginių, ir mišinių savybėmis.
Panašiai kaip ir elementai, cheminiai junginiai gali egzistuoti skirtingomis fazėmis. Kietasis yra labiausiai paplitęs, nors kai kurie junginiai yra tik kietoje fazėje esant ypač žemai temperatūrai. Priklausomai nuo temperatūros ir slėgio, kai kurie taip pat gali egzistuoti kaip skysčiai, dujos ir plazmos. Naudojant šilumą, jie paprastai pradeda skaidytis į mažesnius junginius arba atskirus elementus.
Kiekvieną cheminį junginį stebi Amerikos chemijos draugijos cheminių medžiagų santraukų tarnyba, kartais vadinama CAS. Junginiai gauna unikalų identifikavimo numerį, vadinamą CAS registro numeriu. CAS stebi dešimtis milijonų unikalių medžiagų ir kasdien pridedama tūkstančiai naujų. Registro kūrimo data siekia 1957 m.