Związkiem chemicznym określa się jednorodne połączenie dwóch lub więcej różnych od siebie pierwiastków chemicznych. Pierwiastki łączą się ze sobą poprzez tak zwane wiązanie. Proces, którego wynikiem jest tworzenie bądź też zrywanie wiązań chemicznych to reakcja chemiczna. Podstawowe jednostki związku chemicznego zwane są cząsteczkami. Związki chemiczne zapisywane są w formie wzorów chemicznych, które dzielą się na wzory sumaryczne i strukturalne.
Każdy związek chemiczny charakteryzuje się określonymi właściwościami jak między innymi barwa, temperatura wrzenia i topnienia, przewodnictwo cieplne czy masa molowa. Związki chemiczne dzieli się przede wszystkim na te, które spełniają prawo stałości składu (daltonidy) oraz na związki niespełniające prawa stałości składu (bertolidy). Ponadto można wyróżnić związki chemiczne niskocząsteczkowe, średniocząsteczkowe oraz wysokocząsteczkowe – w zależności od liczby atomów, które wchodzą w skład pojedynczych cząsteczek.
Jeśli chodzi o rodzaj wiązań, można wyróżnić związki kompleksowe z dominującymi wiązaniami koordynacyjnymi, jonowe z dominującymi wiązaniami jonowymi oraz kowalencyjne z wiązaniami kowalencyjnymi. Kolejny ważny podział związków chemicznych to podział na związki organiczne i nieorganiczne. Związki znajdujące się na granicy wyżej wymienionych zwane są związkami metaloorganicznymi. Znanym zapewne każdemu podziałem związków chemicznych ze względu na ich reaktywność jest podział na zasady, kwasy, związki amfoteryczne i sole. Związek chemiczny może powstać przykładowo w wyniku takiej reakcji jak hydroliza będąca jednym z przykładów solwolizy.