世界是由物质构成的，但是，物质又是由什么组成的呢？最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌（姬昌，即后世所说的周文王，约前1152～前1056），他认为：“易有太极，易生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”这是以阴阳八卦来解释物质的组成。
约公元前1400年，西方的自然哲学家提出了物质结构的思想。希腊的泰勒斯（约前625～前547）认为水是万物之母；赫拉克勒斯（Heracles，希腊神话人物）认为，万物是由火生成的；亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时，以四种“原性”作为自然界最原始的性质，它们是热、冷、干、湿，把它们成对地组合起来，便形成了四种“元素”，即火、气、水、土，然后构成了各种物质。
上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上，是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”
波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。
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