Contrairement aux mélanges, dont la composition peut varier, les composés ont une composition chimique cohérente et bien définie. Cette composition reste la même quelle que soit la quantité ou l’origine du composé. Les proportions fixes d'éléments dans un composé sont déterminées par sa formule chimique.
Par exemple, l’eau composée (H2O) contient toujours deux atomes d’hydrogène pour chaque atome d’oxygène. Quel que soit l’endroit où se trouve l’eau ou sa quantité, ce rapport hydrogène/oxygène reste constant. La composition chimique de l’eau est systématiquement composée de deux parties d’hydrogène et d’une partie d’oxygène en masse.
De même, d'autres composés tels que le dioxyde de carbone (CO2), le chlorure de sodium (NaCl) ou le saccharose (C12H22O11) ont des compositions chimiques spécifiques qui définissent leurs structures moléculaires et leurs propriétés.