Alkuaineella tarkoitetaan ainetta, joka rakentuu yhdestä tietynlaisesta atomista. Alkuaineatomia ei voida jakaa pienemmiksi osiksi, eikä muuttaa toiseksi aineeksi kemiallisella reaktiolla. Jokaiselle alkuaineelle on annettu oma nimi. Vety, happi, hiili ja rauta lienevät ennestään tuttuja alkuaineita, mutta jodi, litium tai titaani ehkä vieraampia.

Alkuaineiden määrä on rajoitettu. Erilaisia alkuaineita tiedetään tähän mennessä olevan hieman alle 120, joista luonnossa esiintyy 92. Loput ovat ihmisen valmistamia pysymättömiä keinotekoisia alkuaineita. Ihmisen rakentamiseen riittää noin parikymmentä eri alkuainetta. Suurin osa tavaroista rakentuu vieläkin vähäisemmästä määrästä alkuaineita. Esimerkiksi styroksin rakentamiseen riittää kaksi (hiili ja vety) ja grillihiilien rakentamiseen yksi (hiili).



Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on tärkeä kemistin työkalu. Jaksollisesta järjestelmästä opitaan lisää pääluvussa Aineen rakenne.