A diferencia de las mezclas, donde la composición puede variar, los compuestos tienen una composición química consistente y bien definida. Esta composición sigue siendo la misma independientemente de la cantidad o el origen del compuesto. Las proporciones fijas de elementos en un compuesto están determinadas por su fórmula química.
Por ejemplo, el compuesto agua (H2O) siempre contiene dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. No importa dónde se encuentre el agua o cuánta agua haya, esta proporción de hidrógeno a oxígeno permanece constante. La composición química del agua es consistentemente dos partes de hidrógeno y una parte de oxígeno en masa.
De manera similar, otros compuestos como el dióxido de carbono (CO2), el cloruro de sodio (NaCl) o la sacarosa (C12H22O11) tienen composiciones químicas específicas que definen sus estructuras y propiedades moleculares.