Химия — дисциплина, изучающая формы образования и превращения веществ за счет обмена молекул атомами. Все многообразие наличных вариантов вещества образовалось вследствие химических реакций. Хотя химические познания существовали уже в древности, иначе человек не мог бы дубить кожу, готовить пищу на огне, красить ткани и т. п., однако на научный уровень эти знания вышли лишь в Новое время. Как самостоятельная и системно организованная наука химия сложилась во второй половине XVIII в., что связано с работами прежде всего Р. Бойля и А. Лавуазье.

Долгое время в центре внимания химиков находились проблемы вещественного субстрата, его состава и свойств, свойств отдельных элементов, периодические проявления определенных качеств химических элементов (что отражено в таблице Д.И. Менделеева). Сегодня же в центре внимания химиков находится прежде всего не то, что превращается, а то, как происходят эти превращения, каков их механизм.

По своей природе химический процесс есть единство синтеза и распада. В нем все большую роль играют неопределенность, переходные состояния, так называемый активированный комплекс. Атрибутами такого комплекса можно считать принципиальную нестабильность, вариативное самодвижение. Разумеется, это приводит к росту внимания химии к проблемам времени, эволюции в ее разных формах, а также к синергетике.

Введение в современную химию методов математического анализа и программирования позволяет ученым осуществлять процессы предвидения, сознательного конструирования веществ с заранее заданными свойствами. Ясно, что это играет принципиальную позитивную роль в условиях довольно жесткой ограниченности ряда полезных ископаемых (нефть, цветные металлы и т. п.) и таких природных материалов, как хлопок, древесина, натуральный каучук.

Не менее сложным выступает процесс создания принципиально новых, не встречающихся в природе, материалов, зачастую с парадоксальными свойствами (например, сочетающими твердость в одном диапазоне условий существования и хрупкость — в другом диапазоне). Еще более сложной предстает задача создания принципиально новых веществ и материалов с направленным изменением свойств.

При этом в деятельности химиков-синтетиков особую роль играет знание не только элементного состава каких-то сложных веществ, но и их конкретной структуры, свойств. Ведь свойства воды, к примеру, отнюдь не сводимы к свойствам составляющих ее водорода и кислорода. А, скажем, для получения нового вида лекарства требуется синтез в среднем 10-20 тысяч исходных веществ! Поэтому сегодня в химических исследованиях заметно возрастает роль некоторых смежных дисциплин, позволяющих наиболее точно осуществлять прогнозирование свойств новых веществ (квантовая химия, биохимия, молекулярная генетика). Ясно, что здесь крайне важен анализ таких философских проблем, как соотношение количества и качества, определенности и неопределенности, проблема меры (Поликарпов В.С. Философия науки. Ростов-на-Дону—Таганрог, с. 135-142).