人类对化学感兴趣的最早记录是大约公元前3000年，在肥沃的新月地带。那时，化学与其说是一门科学，不如说是一门艺术。出现了第一批用各种物质制造香水的女性化学家。古埃及人生产了某些化合物，如木乃伊制作中使用的香料化合物。
到公元前1000年，化学艺术包括金属冶炼以及药物、染料、青铜和铁的制造。炼铁也出现了，铅和汞的精炼也被执行。一些金属如铜、锌、银和金的物理性质已经被了解。许多文明对这些发展做出了贡献——其中包括古埃及人、中国人、希伯来人、希腊人和印度人。
炼金术的根源就是在这一时期发展起来的。埃及的希腊人被认为是试图将无价值的金属变成更有价值的金属(如铁变成金)的先驱。公元前四世纪，希腊人佐西莫斯描述了一种叫做薛西斯的物质，这种金属可以将其他金属变成黄金。一个人需要在一堆金属中加入少量的薛西斯，200年后金属就会变成黄金。这就是化学知识的早期使用范围。