การเปลี่ยนแปลงของสารในปฏิกิริยาใดๆ ต้องมีการกำหนดขอบเขตการศึกษา ซึ่งมีองค์ประกอบที่สำคัญอยู่ 2 ส่วนคือ ส่วนที่อยู่ภายในขอบเขตของการศึกษาซึ่งรวมทั้งก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า ระบบ กับส่วนที่อยู่นอกขอบเขตที่ศึกษา เช่นภาชนะ อุปกรณ์ หรือเครื่องมือวัดต่างๆเรียกว่า สิ่งแวดล้อม เช่น การทำน้ำให้เป็นน้ำแข็ง ระบบก่อนการเปลี่ยนแปลงคือน้ำ และระบบหลังการเปลี่ยนแปลงคือน้ำแข็ง ส่วนสิ่งแวดล้อมก็คือภาชนะ ระบบมีอยู่ 2 ระบบดังนี้
1. ระบบปิด คือ ระบบที่ไม่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม
2. ระบบเปิด คือ ระบบที่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม
การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสารจำเป็นต้องระบุสมบัติต่างๆ ของระบบ เช่น มวล อุณหภูมิ ปริมาตร ความดัน ถ้าตรวจสอบได้ว่าสมบัติใดของระบบมีการเปลี่ยนแปลงก็ถือได้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในระบบ สมบัติของสารและปัจจัยที่มีผลต่อสมบัติของระบบเรียกว่า ภาวะของระบบ
ในปี พ.ศ. 2317 อองตวน-โลรอง ลาวัวซิเอ ได้ทดลองเผาสารในหลอดที่ปิดสนิทพบว่า มวลรวมของสารก่อนเกิดปฏิกิริยา เท่ากับมวลรวมของสารหลังทำปฏิกิริยา จึงตั้งเป็นกฎเรียกว่า กฎทรงมวล
โจเชฟ เพราสต์ ได้ศึกษาการเตรียมสารประกอบบางชนิด พบว่าสารประกอบชนิดหนึ่งที่เตรียมด้วยวิธีการที่แตกต่างกันมีอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่รวมกันเป็นสารประกอบหนึ่ง ๆ จะมีค่าคงที่ จึงตั้งเป็นกฎเรียกว่า กฎสัดส่วนคงที่ ตัวอย่างเช่น สารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ ( CuS ) ที่เกิดจากการ