当物质在转变过程中产生了全新的物质时，这种转变就被称为化学变化；而那些没有新物质生成的转变则属于物理变化的范畴。
尽管物理变化与化学变化是两种截然不同的转变类型，但它们之间存在着相互关联和相互渗透的关系。许多转变过程同时包含了物理变化和化学变化，关键在于确定哪种变化占据主导地位。以生米煮成饭为例，这究竟是化学变化还是物理变化呢？生米的主要成分是淀粉，当生米接触热水时，淀粉颗粒会吸收水分膨胀并破裂，其形态发生改变，但淀粉本身并未发生变化；然而，在膨胀的过程中，会有少量淀粉转化为糊精，甚至可能进一步转化为简单的糖类。从生米煮成熟饭的整个过程来看，既发生了物理变化，也发生了化学变化。淀粉颗粒的破裂属于物理变化，而淀粉转化为糊精则是化学变化。由于熟饭无法再变回生米，因此在这个转变过程中，化学变化占据主导地位。由此可见，这个过程应被归类为化学变化。
物质的变化过程错综复杂。通常认为，物理变化与化学变化的主要区别在于是否有新物质生成。在化学变化中，物质的组成确实发生了本质上的改变，然而不能简单地说物理变化中就不会发生物质的本质变化，没有新物质产生。否则，可能会让人产生误解，认为物质仅限于实物，而光子、电子和各种场则不被视为物质。在核裂变或核聚变过程中，发生了粒子的本质变化，转变为新的物质。
例如：2H+3H=4He+1n，
这类转变通常被归入物理变化的范畴。因此，不能仅凭是否有物质本质变化来区分物理变化和化学变化，而应该具体分析本质变化的不同内容。在化学变化中发生的是分子组成（或组成晶体的原子、离子等）的本质变化，这种本质变化是由于分子中原子外层的电子运动状态的改变而引起的，原子核的组成并没有发生任何变化，也不会导致一种元素转变为另一种元素。
由此可见，化学变化的特点是：在原子核组成保持不变的情况下，发生了分子组成或离子、原子等结合方式的本质变化。不属于这个范畴的本质变化就不是化学变化。核反应是原子核组成的本质变化，因此不属于化学变化。发光现象通常伴随着分子或原子中电子运动状态的改变（伴随有能级跃迁），但当它还没有引起分子组成的本质变化时，它就不是化学变化，而是物理变化。一旦它发展到引起分子组成的本质变化时，便进入了光化学反应的范畴。例如：2AgC1=(光)2Ag+Cl2。