化学物質（かがくぶっしつ、英: chemical substance）とは、一定の化学組成と特徴的な性質を持つ物質の一形態である。化学物質には、単体（単一の化学元素からなる物質）、化合物、または合金がある。 物理的な手段によって、より単純な構成成分に分離できない化学物質は「純粋（pure）」であると言われ、この概念は混合物と区別することを意図している。純粋な化学物質の一般的な例は純水で、河川から単離されたものであっても、実験室で作られたものであっても、同じ性質を持ち、水素（H+）と酸素（O2-）の比率も同じである。純粋な形でよく目にする他の化学物質には、ダイヤモンド（炭素、C）、金（Au）、食塩（塩化ナトリウム、NaCl）、砂糖（スクロース、C12H22O11）などがある。しかし実際には、完全に純粋な物質ということはなく、化学物質の純度は、その化学物質の用途に応じて規定される。 化学物質は、固体、液体、気体、プラズマなどのさまざまな状態で存在しており、温度・圧力・時間の変化によって、これらの物質の相の間を行き来することがある。化学物質は、化学反応によって結合したり、他の物質に変換することができる。