В зависимост от задачите, които са били поставяни на химията в нейното историческо развитие от нуждите на практиката и на живота, разграничават се няколко големи периода.
Първи период - период на практически знания. Това е времето на старите народи - египтяни, персийци, финикийци и други. Редица химични процеси са били известни за онова време - стъкларство, бояджийство, сапунарство, преработка на някои метали и прочие, както и известен брой вещества - сярата, селитрата, поташа, готварската сол, оцетната киселина, синия камък и други, метали - сребро, злато, калай, мед и прочие. Били са използвани и някои химични операции - изпаряването, амалгамирането, излугването и прочие. Характерното за този период е, че "химическите знания" са били плод на случайността, лишени от някакво теоритично разглеждане и са били изключително в ръцете на привилегированите класи - жреци и прочие.
Втори период - алхимичният период. Около началото на нашата ера и впоследствие възникнала в първична форма идеята за превръщане на неблагородните метали в благородни, в частност златото. И при него задачата се породила от нуждите на живота и практиката. За онова време в Европа промишлеността е имала дребно занаятчийски, цехово затворен характер, рецептурна, лишена от каквото и да е научно творчество. Търговията се е извършвала главно с Изтока, който внася луксозни предмети, които трябвало да бъдат заплащани с най-скъпото платежно средство - златото. Алхимичната идея се затвърдила в умовете на алхимиците и от това, че превратимостта не неблагородните метали в злато е "теоритично" обоснована от едно от ученията на древногръцките философи за обяснението на многообразието на света (Емпедокъл и Аристотел), което допускало превратимост на "основните елементи" въздух, вода, огън и земя един в друг. И цялата тяхна пракическа дейност се свеждала до търсене на "възможности" ("разработки"), в които нерядко се включвала фантастика и мистицизъм за превръщането на неблагородното в злато. През по-късните етапи на алхимичния период се включва и търсенето на средство за продължение на човешкия живот. Въпреки че огромните старания не са довели до положителни резултати, в рамките на "възможностите и разработките" се откривали редица методи за изолиране и пречистване на веществта, а и много нови вещества.
Трети период - медицино-химичен период. Към 16 век алхимичната идея започнала да запада под влиянието на промяната на социалната структура на обществото. Феодалният строй упада и предизвиква появата на младата и прогресивна за онова време търговско-промишлена буржоазия, която била заинтересована от максималното развитие на производството и широк обмен на опита. И във връзка с този скок в структурата на обществото промишлеността и особено медицината поставя нови задачи на химията. Между впрочем швейцарецът Парацелс подчертава, че целта на химията не е да получава злато, а да търси вещества, които лекуват болния организъм. През този период се откриват редица вещества с лечебно действие.
Четвърти период - флогистоновия период. Идва Възраждането. Наред с неговите характерни черти ярко се откроявало освобождаването на науката като цяло от опеката на църквата и нейните догми. Науките тръгнали по свой собствен път на развитие. И в това време оксфордският лорд Роберт Бойл в съчинението си "Химик-скептик" (1661), като подхвърля на унищожителна критика алхимичната идея, поставя задачата на химията да изучава веществата и техните превръщания по пътя на опита, на експеримента. Освен това той определя елемента като неразложимо вещество и съединението като разложимо вещество - и в двата случая това е доказано по пътя на опита. Чрез тази дейност Бойл посочил бъдещото развитие на химията като наука и очертал значимостта на опита и наблюдението. Първото явление, което трябвало да се разясни, е било горенето - неговата природа. Щал (1723) създал така наречената флогистонова теория - процесът горене е процес на разлагане, при него от горящото вещество се отделя "материя", наречена флогистон. Веществата, които не горят, не съдържат флагистон. Ако им се предаде флогистон например от въглерода, който флогистониците смятали, че е най-богат на флогистон, получавало се отново горящо вещество. Учението за флогистона отначало изиграло положителна роля, тъй като от една единствена гледна точка е могло да се обяснят някои химични процеси - окислението, редукцията и други. Но след като опитът показвал без изключение, че при процеса горене горящото вещество увеличавало масата си вместо да намалява поради отделянето на флогистон, флогистонците приели, че флогистонът притежава "отрицателно тегло" - една мисъл от гледна точка на логиката без всякаква логика.
По-късно Ломоносов (1756), а след него и Лавоазие (1773) въз основа на опита отрекли окончателно флогистоновата теория и създали днешната теория за процеса горене - кислородната теория, в основата на която стои идеята, че процесът горене е процес на съединяване на горящото вещество с кислорода.
Пети период - атомно-молекулният. През 1741 г. Ломоносов изложил основите на химичната атомистика, а по-късно Далтон (1803) развил нейната количествена страна и чрез това се дал път на изграждането на атомно-молекулната теория.