Ci sono un numero enorme di sostanze chimiche possibili. Le stime vanno da 10 ¹⁸ a 10 ²⁰⁰ . Per il confronto il numero di granelli di sabbia sulla Terra è di circa 7,5 x 10 ¹⁸ , il numero di particelle nell'universo è compresa tra 10 ⁷² e 10 87 . Chiaramente, se ci sono davvero le sostanze chimiche più di questo, quindi non tutti anche fisicamente esiste nell'universo. Il composto più abbondante nell'universo, di gran lunga, è l'idrogeno biatomico (H ₂ ) in ogni caso.

Out of the 117 elementi noti, solo 94 si trovano in natura, e sette di questi sono i gas nobili, che solo sotto forma di composti in condizioni molto particolari, come quando sono esposti al bombardamento di elettroni. Questo lascia 87 più elementi per formare composti chimici, e la maggior parte di questi non fanno molti, né sono molto abbondanti.

Gli elementi più abbondanti nell'universo sono l'idrogeno (74%), elio (24 %), ossigeno (10%), di carbonio (0,46%), neon (0,13%), ferro (0,1%) e di azoto (0,1%). Elio e neon sono gas nobili e non legame con niente. Ferro soprattutto è rinchiuso in ossido di ferro (ruggine). Gli altri-di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto-sono conosciuti dal CHON acronimo, e insieme con fosforo e zolfo, costituiscono il 99% di tutti gli organismi viventi, e oltre il 99% di tutti i composti chimici. Questi sono chiamati composti biologici.

Composti biologici possono formare in lunghe catene in modo tale da composti inorganici, non può. Questi composti possono essere di miliardi di atomi lungo, nel caso di biopolimeri, come il DNA. Queste molecole possono avere piccole differenze in pochi atomi, come il materiale genetico di gemelli identici che hanno mutazioni lievi a causa di errori di copiatura o l'esposizione a radiazioni. Questo produce un numero quasi illimitato di variazioni.

Nel 2005, un gruppo dell'Università di Berna, in Svizzera, ha cercato di determinare il numero totale dei composti stabili con un massimo di undici atomi di carbonio di soli , idrogeno, ossigeno, azoto e fluoro. Il loro numero è stato poco meno di 18 miliardi, ma una successiva analisi trovato hanno ignorato molte sostanze chimiche comuni, compresi molti che potrebbero essere facilmente ordinati online, e il numero potrebbe essere stato basso di ben tre ordini di grandezza. Anche guardando solo le sostanze chimiche di piccole, c'è ancora un numero assolutamente straordinario di variazioni.