17世紀中葉,英國著名化學者羅伯特玻義耳(1627-1691)認為,不應把化學看作是僅僅屬於煉金士和醫學化學家。他將嚴密的實驗引入了化學,並給出了“元素”的定義,從而使化學被確立成為一門科學。1661年玻義耳發表名著《懷疑的化學家或化學--物理的懷疑和悖論,涉及煉金家普遍推崇並為之辯護的而又為化學家通常認為實在的種種要素》。在這部著作中,玻義耳向傳統的化學觀念提出了嚴峻的挑戰,給“元素”下了一個科學的定義。玻義耳認為千差萬別的物質既不能用亞裏士多德學派的土、水、空氣、火四元素來概括,也不能僅僅分解成煉金士--醫藥化學家提出的鹽、硫、汞三元素。他指出,“元素應當是某些不由任何其他物質所構成的原始的和簡單的物質,或完全純淨的物質”,這種物質“是具有確定的、實在的、可覺察到的實物,他們應該是用一般化學方法不能再分散為更簡單的某些實物”。而“混合物則由它們組成,並最終被分解成它們”。玻義耳實質上是定義了現代化學中的單質。雖然玻義耳沒有指明元素究竟是哪種物質,但他澄清了元素這一概念,把元素與化合物及混合物區分開來,為人類探索萬物的組成開辟了道路。