1869年，門捷列夫在前人工作的基礎上，著重研究了對元素的綜合性分類。他指出“不管人們願意不願意……，在元素的質量和化學性質之間一定存在某些聯係……因此就應該找出元素特性和它們原子量之間的關係。”
門捷列夫第一次對元素做了本質性的分類。後來由於人類認識的元素越來越多，特別是19世紀末物理學的一係列新發現，使莫斯萊把門捷列夫的分類又推向新的水平。至今人們已對元素的分類形成了更加完備的認識。元素周期律是應用化學分類方法取得成功的典範。
在化學物質中比較簡單的是單質，它是由相同元素組成的物質，可分為三類：金屬、非金屬和稀有氣體。
三、化合物的分類
對化合物的分類，是研究化學物質分類的一個主要內容。現在通行的化合物分類方法是按化合物分子的不同來分類。首先分為無機化合物和有機化合物。
無機化合物中，按分子的組成與結構方式不同可分為氧化物、堿、酸和鹽類。而每類化合物當然又可以進一步分類。例如在氧化物中，可以分為酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物三大類；無機酸類又可以分為含氧酸（如H2SO4）和無氧酸（如HCl）兩類。同樣，堿類和鹽類均可以進一步分類。
對有機化合物，人們通常根據碳幹的不同把它們分為鏈狀化合物、碳環化合物和雜環化合物三大類。其中，碳環化合物又可分為脂環類化合物和芳香族化合物。有機化合物也可以依照其它標準分為脂肪族、脂環族、芳香族和雜環化合物四大類。在脂肪族化合物分子中碳原子與碳原子之間結成了鏈狀結構，所以也就是上述的鏈狀化合物；脂環化合物分子裏含有碳環，但其性質與脂肪化合物類似，故稱脂環化合物；芳香族化合物的分子結構中都含有由六個碳原子組成的苯環，在環上的碳原子間由單鍵和雙鍵交替連接著而構成了特殊的大π健，其性質與脂肪族、脂環族不同；雜環化合物的環狀結構中除碳原子外，還有其它原子（如N、S、O等），隻有類似於芳香族化合物的特性。
在有機化合物中，還可以把含有相同官能團的化合物歸為一類（表6—2）。這樣就可把有機化合物分為烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、醚、胺、鹵化物、硝基化合物，磺酸化物等類型。例如羧酸類化合物中均含有相同的官能團——羧基（），決定著這一類化合物所具有的共同特性：均顯
表：有機化合物按官能團分類
酸性（雖然強弱有所不同）；均能與醇反應生成酯；核磁共振譜均有較大的σ值（10.5～12）等。由此可見，一定的官能團可以賦予分子一定的特性，不同的官能團則可導致物質性質的巨大差異。因此，我們隻要知道了某種物質含有哪些官能團，即可推測出它所具有的基本性質；反之，也可以由物質的某些性質，推斷出其分子內具有什麼樣的官能團。所以，這種以官能團進行有機化合物的分類，會給化學研究工作帶來很大方便，提高有效性。
四、化學試劑的分類
化學試劑作為檢驗各種化學物質的質量標準，是一種重要的實際應用的化學物質。通常是把它們分為無機化學試劑、有機化學試劑和生化試劑三大類。
1.無機化學試劑通常有兩種不同分類標準。
其一是按用途分類。俄羅斯化學家庫茲涅佐夫在其所著的《化學試劑與製劑手冊》中，從分析的角度出發，把無機試劑分為4大類：（1）用作溶劑的試劑，包括各種酸類、堿類及各種不同的“熔合物質”，如焦硫酸鹽、堿金屬的碳酸鹽、氟化物等；（2）分離試劑，有沉澱試劑、提取溶劑等，如硫化物、碳酸鹽、氫氧化物……；（3）用於檢驗的試劑，如氧化劑、還原劑、基準物質、用於分析中的各種試劑等；（4）輔助試劑，如絡合物的形成劑、用作緩衝溶液的試劑、指示劑等。隨著科學技術的發展，無機試劑的用途越來越廣，又出現了諸如電子工業試劑、儀器分析試劑、生化試劑等。
其二是按無機試劑的性質分類。把試劑分為金屬、非金屬、化合物。又把化合物分為氧化物、酸、堿、鹽等。俄羅斯H.Г.克留乞尼科夫所著《無機合成手冊》中把無機試劑分為9類：（1）金屬，如鋅、銅等；（2）非金屬，如硼、矽等；（3）氧化物，如氧化鐵、二氧化鉬等；（4）氫化物，如氫化鋰、氫化鈣等；（5）鹵化物，如三氯化鐵、四氯化矽等；（6）含氧酸，如高氯酸、鎢酸等；（7）含氧酸鹽，如硝酸鋇、硫酸鈉等；（8）硫化物、氮化物、碳化物及與它們類似的二元化合物，如碳化鈣、氮化鎂、硫化汞、碘化鋁等；（9）絡合物，如氯鉑酸鉀、三氟合鋅酸鉀等。