在物质科学中，"化学元素"是构成物质的基本单元。它是一个概念性的术语，可以理解为一个原子或原子团（称为同位素）所含的质子数和电子数相同，且其核外电子排布为稳定结构的最小粒子。这种最小单位的量级非常接近于真空中所有粒子的尺寸。 化学元素是构成自然界中物质的基础单元，例如水、二氧化碳、氧气等都是由这些基本元素通过不同的组合而形成的化合物或分子。它们在科学研究和工业生产中扮演着极其重要的角色。 根据定义，除了最基本的原子结构（质子数与电子数相同），化学元素还包含各种量子态的粒子，如空位、价态等。这些量子态的属性对某些化学反应至关重要，比如化学键的形成和断裂。 此外，一些常见的化学元素（如氢、氧、碳）在自然界中广泛存在，而其他的化学元素（如氮、磷、钙等）则较为稀有或相对少见，尽管它们仍对人类的生活产生重要影响。