À l'école primaire et au collège, les élèves apprennent à convertir les unités de mesure, une compétence essentielle aussi pour les cours de mathématiques appliqués à la chimie. Ils découvrent aussi les différents ustensiles utilisés en chimie tels que la pipette, la fiole jaugée, le bécher, la potence, et la poire. Cette reconnaissance des outils scientifiques sert de fondement pour les études plus avancées en chimie.

En classe de seconde, l'étude de la matière se concentre sur la compréhension des concepts d'atome, d'ion et de molécule. Les étudiants doivent être capables de distinguer ces entités ainsi que de connaître les charges associées aux ions. Comprendre la transition de l'atome à l'ion et de l'atome à la molécule est crucial. Ils doivent connaître la célèbre citation de Lavoisier: "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme", et savoir qu'une quantité de matière peut être exprimée soit en masse, soit en mole. La concentration est un autre concept clé, avec la nécessité de connaître les formules pour la concentration massique et molaire, ainsi que le processus de dissolution et son équation bilan. Les étudiants apprennent à schématiser un atome, une molécule, et à lire le tableau périodique pour tirer des informations cruciales.

Les étudiants en seconde apprennent ce qu'est une action mécanique et ses effets tels que le mouvement ou la déformation. Ils doivent caractériser ces actions selon qu'elles sont de contact ou à distance, et comprendre les caractéristiques d'une force, notamment la direction, le sens, et l'intensité. Le poids et la force d'Archimède sont des concepts à maîtriser, de même que la compréhension des conditions nécessaires pour le mouvement ou l'immobilité d'un objet. Ils doivent être capables de faire le bilan des forces en équilibre et de représenter les actions mécaniques en utilisant des forces.

En première, les élèves approfondissent la mécanique en étudiant les caractéristiques du mouvement, comme le caractère rectiligne ou circulaire, uniforme ou accéléré. Ils doivent comprendre ce qu'est la vitesse, l'accélération, et comment calculer ces deux paramètres tout en respectant les unités (m/s, km/h, m/s²). La réalisation de frises et graphiques pour illustrer l'évolution du mouvement complète cet apprentissage.

En parallèle, la chimie en première se concentre sur les réactions chimiques, la compréhension des réactifs et produits, ainsi que le calcul de masses molaires et de quantités de matière. Les élèves apprennent à équilibrer les équations de combustion et les demi-équations dans les réactions d'oxydo-réduction, en appliquant des concepts clés tels que les couples oxydant-réducteur et la règle du Gamma.