Existem milhões de substâncias diferentes no mundo porque estes elementos podem combinar-se de inúmeras maneiras para formar compostos. Por exemplo, carbono, hidrogênio e oxigênio podem se combinar para formar uma variedade de compostos diferentes, incluindo água, dióxido de carbono e açúcar. Esses compostos, por sua vez, podem combinar-se com outros elementos para formar substâncias ainda mais complexas.

Além disso, muitos elementos podem existir em diferentes formas chamadas alótropos. Por exemplo, o carbono pode existir como grafite, diamante e fulereno. Esses alótropos possuem propriedades físicas e químicas diferentes, o que pode levar a uma diversidade ainda maior nas substâncias que podem ser formadas.

Finalmente, as interações entre moléculas e átomos também podem levar à formação de novas substâncias. Por exemplo, quando as moléculas de água interagem com o dióxido de carbono, elas podem formar ácido carbônico. Esta reação é responsável pelas bolhas nas bebidas carbonatadas.