Los primeros filósofos llegaron a la conclusión de que la Tierra estaba formada por unos cuantos elementos o sustancias básicas. Empédocles de Agrigento estableció que eran cuatro: tierra, agua, aire y fuego. Un siglo después Aristóteles propuso un quinto elemento, el éter. Los sucesores de los griegos, los alquimistas medievales, llegaron a conclusiones mas razonables y verosímiles que las de aquéllos.

Tratando de explicar las propiedades de las sustancias, los alquimistas atribuyeron dichas propiedades a determinados elementos, que añadieron a la lista. Identificaron el mercurio y el azufre.

Según los alquimistas una sustancia se puede transformar en otra por medio de mezclas precisas de ciertos elementos. Durante siglos se buscó la manera de obtener oro por medio de este método, pero gracias a esto se descubrió sustancias como los ácidos minerales y el fósforo los cuales revolucionaron los experimentos de la alquimia.

En el siglo XVII las palabras "alquimista y alquimia" cambiaron por "químico y Química" debido a la mala reputación de los anteriores, en el brillante nacimiento de la Química, Robert Boyle quien formuló la ley de los gases que hoy lleva su nombre, en su obra El químico escéptico, fue el primero en establecer el criterio "elemento": sustancia básica para formar "compuestos" sin poder hacerse mas simple.

El que un elemento fuera definido como tal dependía de el desarrollo alcanzado por la Química en la época

Los griegos se planteaban la cuestión de si la materia era continua o discontinua. Demócrito en el 450 a.C. estaba a favor de la segunda y a estas partículas las denomino átomos (no divisibles). Dalton reconoció la prioridad de Demócrito, al emplear la voz átomo, ya que según él, cada elemento representaba un tipo particular de átomos, lo que distinguía a un elemento de otro era la naturaleza de sus átomos y que la diferencia física básica entre estos era su peso. El primero en publicar una lista de los pesos atómicos fue el sueco Jöns J. Berzelius, quien lo hizo en 1828. Publicación que no alcanzo aceptación, pero el químico italiano Stanislao Cannizzaro presento otro método el cual fue aceptado inmediatamente. Desde entonces se han intentado determinar los pesos atómicos, llegándose al punto culminante con los trabajos del estadounidense Theodore W Richards, quien se dedico a esto.

El hombre logra ver el átomo por medio del microscopio de campo iónico inventado en 1955 por Erwin W. Mueller, aparato que amplia la imagen 5 millones de veces; per en 1970 Albert V. Crewe mejoro la imagen por medio del microscopio electrónico.

En 1862 Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois demostró que los elementos se podían acomodar en forma de tabla por medio de sus pesos atómico; dos años después John A. Reina Newlands hizo lo mismo independientemente de Beguyer, ambos fueron ignorados. En 1869 Dmitri I. Mendeléiev y Julius L. Meyer propusieron tablas de elementos, la cual luego fue llamada periódica y es lo mas parecido a la que hoy estimamos como correcta.

En Italia Enrico Fermi comprobó que cuando bombardeaba una partícula subatómica, llamada neutrón, esta se transformaba en el número atómico superior más próximo, llegando a obtener el uranio X, luego surgieron el einstenio, fermio, mendelevio, el nobelio, como producto de otras investigaciones.

Cuando se logra fusionar el uranio era necesario separar correctamente e identificar cada una de las divisiones rápida y claramente, problema resuelto en 1906 por el ruso Mijail Seménovich Tswett quién desarrolló una técnica llamada cromatografía (escritura en color). Durante muchos años esto, se ignoro, pero no fue hasta 1931 cuando un alemán redescubrió el proceso se empezó a utilizar, y con esto se obtuvo la separación de las tierras raras.

En 1787, Jacques Alexandre C. Charles descubrió que cuando se enfriaba un gas, cada grado de enfriamiento determinaba una contracción de su volumen aproximadamente igual a 1/273 del volumen que el mismo gas tenía a 0ºC. El desarrollo de la teoría atómica presento la situación en unos términos completamente nuevos. Entonces empezó a considerarse que el volumen dependía de la velocidad de las molécula. En 1755 William Cullen obtuvo hielo mecánicamente. En 1834, Jacob Perkins, patento el uso del éter como refrigerante, pero no se pudo por ser tóxico, pero en 1930 Thomas Midgley descubrió el dicloro-difluorometano o gas Freón. Con lo que surge el aire acondicionado, la primera unidad de este tipo fue diseñada en 1902 por Willis H. Carrier.

En 1877 Raoul Pictet consiguió licuar oxígeno a -140 ºC y una presión de 500 atmósferas, el hidrógeno se consiguió licuar hasta 1900 por James Dewar a -240 ºC rodeado de nitrógeno. En 1908 el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes licuó el helio a -255 ºC empleando hidrógeno líquido. En el helio se descubrió un sorprendente fenómeno la superfluidez, aparte es la única sustancia conocida que no se puede solidificar, también se descubrió que a -270.8 ºC el helio conducía el calor casi perfectamente; el helio es el único que permite investigar las temperaturas cercanas al cero absoluto, por lo cual es un elemento muy importante.

La presión mas alta alcanzada en el siglo XIX fue de 3.000 atmósferas en 1880´s. Pero en 1905 Percy Williams alcanzo las s presiones de 20.000 atmósferas y llego a conseguir una presión de 1.000.000 atmósferas. La naturaleza del diamante la demostró Lavoisier en 1772 cuando lo calentaron hasta quemarlo, obteniendo como resultado anhídrido carbónico. Más tarde Smithson Tennant demostró que la cantidad de anhídrido carbónico medida sólo podía obtenerse si el diamante era carbono puro y en 1799 Guyton de Morveau puso final a la investigación convirtiendo el diamante en grafito; en 1893 Ferdinand-Frederic-Henri Moissan disolvió grafito en hierro colado fundido.

En la década de 1930, los químicos lograron obtener presiones necesarias para convertir grafito en diamante, estos diamantes son demasiado pequeños e impuros por lo que no se utilizan como gemas.

Una de las propiedades mas útiles del hierro es un intenso ferromagnetismo. El hierro mismo constituye un ejemplo de imán débil. Queda fácilmente imantado bao la influencia de un campo eléctrico o magnético, sus dominios magnéticos son alineados con facilidad. En la década de 1950 se desarrollaron técnicas que e permitían emplear como imán el polvo de hierro, las partículas eran tan pequeñas que consistían en dominios individuales. En la última década se han descubierto nuevos metales de e gran utilidad como el aluminio; en 1886 Charles Martin Hall al oír decir a su profesor que quien encontrara un método barato para producir aluminio se volvería inmuensamente rico, logrando su objetivo al mismo tiempo Paul-Louis Toussaint Heroul descubrió un método similar en el mismo año. Este proceso convirtió al aluminio en un metal barato aunque no tanto como el hacer por que la mena de aluminio es menos común que la de hierro.

En 1941 se produjeron los primeros lingotes de magnesio a partir del agua de mar.

Si el acero fue el metal milagroso de mediados del siglo XIX, el aluminio fue el del principio del siglo XX y el magnesio el de mediados del mismo.