การเกิดสารใหม่ คือการเปลี่ยนแปลงทางเคมี หรือการเปลี่ยนแปลงที่ระดับโมเลกุลของสาร ทำให้ได้สารใหม่ที่มีสมบัติต่างออกไปจากสารเดิม โดยเกิดจากปฏิกิริยาเคมี เช่น การเผาไหม้ การเกิดสนิม การสังเคราะห์ด้วยแสง โดยสังเกตได้จาก การเกิดสี การเกิดแก๊ส ควัน ตะกอน หรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

การเปลี่ยนสถานะของสาร การละลาย ล้วนเป็นการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เพราะสารเดิมหรือสารตั้งต้น ไม่ได้เปลี่ยนสมบัติไป เนื่องจากอนุภาคหรือโมเลกุลของสารยังมีความเสถียร ในกรณีของการเปลี่ยนสถานะ สารเพียงเปลี่ยนระยะห่างระหว่างโมเลกุลไปตามแรงดึงดูดที่เพิ่มขึ้นหรือน้อยลง อันเป็นผลจากพลังงานที่ถ่ายเท ส่วนการละลาย เช่น น้ำเชื่อม สารสองชนิดเพียงกระจายตัวแทรกไปในอีกสารหนึ่ง แต่โมเลกุลของน้ำและน้ำตาลก็ยังคงอยู่อย่างเดิมไม่เปลี่ยนแปลง

แต่ถ้าเรานำสารสองชนิดมาผสมกัน แล้วโมเลกุลของสารทั้งสองเกิดเปลี่ยนแปลงไป เกิดการแยกตัวหรือรวมตัวกันในระดับโมเลกุลของสารตั้งต้นจนเกิดสารใหม่ขึ้นมา การเปลี่ยนแปลงนี้นับเป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมี เรียกกระบวนการเปลี่ยนแปลงลักษณะนี้ว่า การเกิดสารใหม่

การเกิดสารใหม่มีมากมายหลายรูปแบบ เช่น การเกิดสนิมของเหล็ก เมื่อผิวของเหล็กสัมผัสกับน้ำและออกซิเจน โมเลกุลของเหล็ก น้ำ และออกซิเจน จะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลของสารใหม่ คือ สนิม ซึ่งมีสมบัติต่างไปจากเหล็ก คือ ไม่นำไฟฟ้า และเป็นฉนวนความร้อน รวมทั้งมีความแข็ง แต่เปราะแตกหักง่าย

บางครั้ง การเกิดสารใหม่ก็อาจเกิดจากสารตั้งต้นชนิดเดียวได้โดยไม่ต้องผสมสารสองชนิด เช่น การเผาไหม้สารต่างๆ โดยมากแล้ว สารที่ถูกเผาจะได้รับความร้อนเข้าไปในโมเลกุล จนเกิดการสลายพันธะที่ยึดอะตอมของธาตุต่าง ๆ ไว้ด้วยกัน ทำให้โมเลกุลของสารตั้งต้นแตกตัว เกิดเป็นสารใหม่หลายชนิด การเผาไหม้มักปลดปล่อย แก๊ส อนุภาคของแข็งหรือสารแขวนลอยออกมา แล้วเหลือคาร์บอนที่เป็นของแข็งไว้ในรูปของเถ้าถ่านหรือขี้เถ้า

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช (Photosynthesis) ก็เป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ทำให้เกิดสารใหม่ โดยพืชจะใช้โมเลกุลของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และโมเลกุลของน้ำ มาสังเคราะห์ด้วยแสง (Sunlight) ได้เป็นสารใหม่คือ ออกซิเจน (O2) และน้ำ (H2O) รวมถึงแป้งและน้ำตาลกลูโคส

เราสามารถทดลองการเกิดสารใหม่ได้ด้วยการผสมสารดังต่อไปนี้

1. ผสมน้ำส้มสายชูกับผงฟู จะเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
2. ผสมสารละลายแอมโมเนียหอมซึ่งใส ไม่มีสี กับสารละลายจุนสีซึ่งมีสีฟ้า ได้สารใหม่มีสีน้ำเงิน
3. ผสมผงฟูกับน้ำปูนใส จะเกิดตะกอนสีขาว
4. ผสมปุ๋ยแอมโมเนียกับปูนขาว จะเกิดแก๊สมีกลิ่นเหม็น อุณหภูมิของสารลดลง

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีจนเกิดสารใหม่นี้ สังเกตได้จากเมื่อเราทำการทดลองแล้วเกิด สี ที่ไม่มีในสารเดิม(ซึ่งไม่ใช่ผลจากการผสมสีของสารเดิม) เกิดแก๊ส ควัน เกิดกลิ่นเหม็น กลิ่นฉุน หรือกลิ่นหอม ซึ่งไม่มีในสารเดิม เกิดตะกอน เกิดความชื้นเนื่องจากเกิดสารใหม่เป็นไอน้ำ อุณหภูมิเย็นลงหรือร้อนขึ้น ซึ่งเกิดจากการดูดซับหรือคายพลังงานในการเกิดสารใหม่ หรือบางครั้งอาจเกิดประกายไฟ หรือเกิดการระเบิดได้

ผลของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีนี้ไม่อาจทำให้สารตั้งต้นกลับไปเป็นเหมือนเดิมได้ง่าย ๆ เหมือนในกรณีการเปลี่ยนสถานะของสารและการละลาย เช่น น้ำตาลที่ถูกเผาจนไหม้แล้วเหลือแต่คาร์บอนสีดำ ไม่สามารถนำมาผสมกับน้ำเพื่อให้เปลี่ยนเป็นน้ำตาลได้เหมือนเดิมอีก