A base de realizar experimentos y registrar sus resultados los alquimistas establecieron los cimientos de la química moderna. El punto de inflexión se produjo con la obra de 1661, The Sceptical Chymist (El químico escéptico) de Robert Boyle, donde separó claramente la química de la alquimia, y en adelante la química aplicaría el método científico en sus experimentos. Se considera que la química alcanzó el rango de ciencia de pleno derecho con las investigaciones de Antoine Lavoisier, en las que basó su ley de conservación de la materia, entre otros avances que asentaron los pilares fundamentales de la química. A partir del siglo XVIII la química adquiere definitivamente las características de una ciencia experimental moderna. Se desarrollaron métodos de medición más precisos que permitieron un mejor conocimiento de los fenómenos y se desterraron creencias no demostradas. La historia de la química se entrelaza con la historia de la física, como en la teoría atómica, y en particular con la termodinámica desde sus inicios con el propio Lavoisier, y especialmente a través de la obra de Willard Gibbs.