單質是由同種元素組成的純淨物。元素在單質中存在時稱為元素的遊離態。單質包括金屬單質、非金屬單質和稀有氣體等等。
金屬單質：固態金屬以金屬鍵結合成金屬晶體。為了保證晶體的穩定，原子採取密堆積形式。由於晶體內部有遊離電子，所以金屬都導電，而且比較容易失去電子。
非金屬單質：非金屬單質一般以共價鍵結合成分子。常温下，很多非金屬單質都以雙原子分子形式存在，如氫氣、氧氣等。一些元素還可形成多原子的分子，如臭氧(O3)、足球烯(C60)等。能形成原子晶體的單質在常温下都是固態，而且較硬，如鑽石等。
稀有氣體：稀有氣體的價電子層是滿的，所以它們不需要結合成分子以使自己更穩定，因此它們在常温常壓下都是單原子分子的氣體。
