L'alchimia è l'antichissimo studio e la filosofia di come cambiare le sostanze di base (come i metalli) in altre sostanze. Ha anche studiato come le sostanze (e come vengono trasformate in altre sostanze) erano legate alla magia e all'astrologia. Le persone che studiavano l'alchimia venivano chiamate alchimisti. Alcune cose che gli alchimisti cercavano di fare erano cambiare il piombo o il mercurio in oro, fare la pietra filosofale, e fare l'"elisir della vita", che pensavano potesse curare (migliorare) qualsiasi malattia e rendere qualcuno di nuovo giovane.
Gli alchimisti credevano che le sostanze, la mente, le filosofie, la religione, la magia e l'astrologia fossero in relazione tra loro. Cercavano di trovare delle connessioni tra di loro. Cercavano di capire l'uno comprendendo l'altro. Alcuni alchimisti usavano i metalli (come l'oro o l'argento) per rappresentare idee spirituali o occulte. La gente in molti paesi diversi studiava l'alchimia.
Nel 1600 e nel 1700 si cominciò a studiare solo le proprietà delle sostanze senza cercare di metterle in relazione con le vecchie e segrete conoscenze. Facevano esperimenti e scrivevano ciò che scoprivano, in modo che altre persone potessero imparare da loro. Una delle persone importanti che fecero questi esperimenti fu Robert Boyle. La gente chiamava il nuovo studio della chimica delle sostanze.
Da allora gli scienziati hanno scoperto come cambiare un tipo di elemento (il più semplice tipo di sostanza chimica) in un altro. Nel 1980, uno scienziato americano di nome Glenn Seaborg ha scoperto come cambiare una piccolissima quantità di bismuto in oro con un reattore nucleare. Rendere l'oro in questo modo è molto più difficile e costoso (costa molto denaro) che estrarlo o riciclarlo.