Eine chemische Spezies ist eine chemische Substanz oder ein Ensemble aus chemisch identischen molekularen Einheiten, die dieselben molekularen Energieniveaus auf einer charakteristischen oder abgegrenzten Zeitskala untersuchen können. Diese Energieniveaus bestimmen die Art und Weise, wie die chemische Spezies mit anderen interagiert (chemische Bindungen eingehen usw.). Die Spezies kann Atom, Molekül, Ion, Radikal sein und hat einen chemischen Namen und eine chemische Formel. Der Begriff wird auch auf einen Satz chemisch identischer atomarer oder molekularer Struktureinheiten in einem festen Array angewendet.In der supramolekularen Chemie sind chemische Spezies jene supramolekularen Strukturen, deren Wechselwirkungen und Assoziationen durch intermolekulare Bindungs- und Debonding-Aktionen hervorgerufen werden und die Grundlage für diesen Zweig der Chemie bilden.

Zum Beispiel:

• Die chemische Spezies Argon ist eine atomare Spezies der Formel Ar;
• Dioxygen und Ozon sind verschiedene molekulare Spezies der jeweiligen Formeln O2 und O3;
• Chlorid ist eine ionische Spezies; seine Formel ist Cl−;
• Nitrat ist eine molekulare und ionische Spezies; seine Formel ist NO3−;
• Methyl ist eine molekulare und radikale Spezies; seine Formel ist CH3 •;
• Natriumchlorid ist KEINE Spezies: Seine Einheiten sind nicht identisch, die Natrium- und Chloridionen haben jeweils ihre spezifischen Energieniveaus;
• DNA ist KEINE Spezies: der Name wird generisch auf viele Moleküle verschiedener Formeln angewendet (jedes DNA-Molekül ist einzigartig).