作为一门学问，化学是与人类历史一样悠久的。人们对自然界的构成、物质的性质和变化等问题的探究是渊远流长的。在自然哲学里，对化学产生直接影响的有亚里士多德的“四元素说”，赫拉克利特的“火”，留基伯和德谟克利特的“原子说”等。它们为化学框架的建立给出了一些重要的支点。“四元素说”作为炼金术士所依据的信条延续了上千年。此外，亚里士多德提出的“化合”、“掺合”等概念也沿用甚久。在德谟克利特等人提出的原子概念的基础上，卢克莱修对原子的形态、性质及其运动进了系统的阐述。炼金术士们提出的一些名词和符号，曾经在古代形成了一个庞大复杂的名称体系，例如汞的名称就达200多个。这就导致化学研究的神秘化和化学资料的人为的复杂化。16世纪，帕拉塞斯提出了“三要素”（盐素、硫素和汞素）的概念，以解释各种事物的化学变化现象。
     总的来看，在 16世纪中叶以前，化学经验知识的积累是缓慢的。那时化学知识的特点是让经验材料迎合自然哲学的框架。自然哲学思想作为化学的早期思想基础已有2000多年，大大阻碍了对化学运动本质的了解。17世纪，原子说和微粒说逐渐复活，炼金术渐渐衰亡。英国化学家波义耳指出，自然界的所有物体都是由最简单的物质——元素构成的。他于1661年在《怀疑派化学家》一书中，给出了第一个独立的化学概念“元素”。但是，波义耳没有能够举出适合这一定义的元素。况且，他的元素概念是以“微粒哲学”为基础的。“微粒哲学”那种过于简单的、机械的模型，不足以解释纷纭复杂的化学现象。这样波义耳等人使化学条理化的最初尝试并没有取得完全的成功。通过对 16 世纪中叶以前的化学观念及波义耳时期化学概念的历史分析，可以看出，早期的这些化学观念和概念只是孤立地出现，概念之间没有形成一定的逻辑关联；还没有出现明确的主导概念；这些概念没有能够形成一个严密的科学概念系统，并使化学从生产实践和自然哲学中完全独立出来。我们把这样的概念聚集体称为前科学概念群。