Postoji ogroman broj mogućih kemikalija. Procjene se kreću od 1018 do 10200. Za usporedbu, broj zrna pijeska na Zemlji je oko 7.5 x 1018, broj čestica u svemiru je između 1072 i 1087. Jasno, ako zaista postoji više kemikalija od ove, onda ne svaki čak i fizički postoji u svemiru. U svakom slučaju, daleko najzastupljeniji spoj u svemiru je dvoatomski vodik (H2).
Od 117 poznatih elemenata, samo 94 se nalaze u prirodi, a sedam od njih su plemeniti plinovi, koji tvore spojeve samo u vrlo neobičnim uvjetima, kao što je kada su izloženi bombardiranju elektrona. To ostavlja još 87 elemenata za stvaranje kemijskih spojeva, a većina njih ne tvori mnogo, niti ih ima u izobilju.
Najzastupljeniji elementi u svemiru su vodik (74%), helij (24%), kisik (10%), ugljik (0.46%), neon (0.13%), željezo (0.1%) i dušik (0.1%) . Helij i neon su plemeniti plinovi i ne vežu se ni za što. Željezo je uglavnom zatvoreno u željeznom oksidu (hrđa). Ostali – ugljik, vodik, kisik i dušik – poznati su pod akronimom CHON, a zajedno s fosforom i sumporom čine 99% svih živih organizama i više od 99% svih kemijskih spojeva. To se naziva biološkim spojevima.
Biološki spojevi mogu se formirati u duge lance na način na koji anorganski spojevi ne mogu. Ovi spojevi mogu biti dugi milijarde atoma, u slučaju biopolimera kao što je DNK. Ove molekule mogu imati male razlike u samo nekoliko atoma, kao što je genetski materijal identičnih blizanaca koji imaju male mutacije zbog pogrešaka u kopiranju ili izloženosti zračenju. To proizvodi gotovo neograničen broj varijacija.
Godine 2005. grupa sa Sveučilišta u Bernu, u Švicarskoj, pokušala je odrediti ukupan broj stabilnih spojeva s do jedanaest atoma samo ugljika, vodika, kisika, dušika i fluora. Njihov je broj bio nešto manje od 18 milijardi, no naknadnom analizom utvrđeno je da su zanemarili mnoge uobičajene kemikalije, uključujući mnoge koje su se lako mogle naručiti putem interneta, a broj je možda bio nizak za čak tri reda veličine. Čak i gledajući samo male kemikalije, još uvijek postoji apsolutno ogroman broj varijacija.