Die grosse Zeit der Alchimie ging etwa von der Zeitenwende bis zum 15. Jahrhundert. Man kann zwei Hauptrichtungen der Alchimie unterscheiden: den wissenschaftlich orientierten Alchimisten ging es um neue Erkenntnisse über Stoffe und Verfahren, den anderen hauptsächlich um die Umwandlung von unedlen Stoffen in edle (aus Sch... Gold). Der Erkenntnisgewinn lag vor allem auf dem experimentell-apparativen Gebiet, rationale Erklärungsversuche scheiterten an der erwähnten Ferne zwischen Phänomen und Deutung.
Vor allem letzteres dürfte wohl dazu beigetragen haben, dass die Erklärungen immer mehr ins mystisch-magische gingen, was die Degeneration der Alchimie zur Zauberkunst zur Folge hatte.

Die entscheidende Wende hin zur Wissenschaft, also zu einem System von generalisierenden Aussagen, mit dem sowohl Bekanntes erklärt wie auch Unbekanntes vorausgesagt werden kann, erfuhr die Chemie durch den Einsatz physikalischen Messmethoden zu Beginn des letzten Viertels des 18. Jahrhunderts. Man begann, nicht nur die Art der chemischen Veränderungen zu beobachten, sondern auch die Massenveränderungen bei chemischen Reaktionen zu erfassen. Hierbei machte man einige entscheidende Entdeckungen:

• Die schon zuvor als selbstverständlich angenommene Erhaltung der Masse bei chemischen Reaktionen konnte auch mit der Waage nachgewiesen werden.
  
• Reine Verbindungen haben stets eine konstante Zusammensetzung hinsichtlich der Massenverhältnisse ihrer Bestandteile. Gibt es mehrere Verbindungen zwischen zwei Bestandteilen, so treten auch hier nur einfache Zahlenverhältnisse auf. (Gesetz der konstanten und multiplen Proportionen)
  
• Gase verbinden sich untereinander in sehr einfachen Volumenverhältnissen; so verbinden sich bei konstantem Druck und konstanter Temperatur immer zwei Raumteile Wasserstoff und ein Raumteil Sauerstoff zu zwei Raumteilen Wasser (bei Temperaturen oberhalb von 100°C)

Erst diese quantitativen Befunde zwangen zur Entwicklung eines Modells, welches diese Befunde erklärte und auch zu weiteren Systematisierungen verhalfen.