Большая часть мыслителей, а в последствии и алхимиков, отдавала предпочтение более осязаемым субстанциям, составляющим основу материи в целом — «воде», «воздуху», «огню» и «земле», которую предположил Эмпедокл. Чтобы снять всяческие противоречия, Эмпедокл назвал эти четыре субстанции основными элементами материи. Он утверждал, что вещества, образующие материальный мир, различаются потому, что бесчисленны способы, которыми эти четыре элемента могут соединяться. На протяжении многих веков концепция четырех первоэлементов господствовала безраздельно. Видимо, совсем не случайно ее считали приемлемой два величайших мыслителя античного мира — Платон и Аристотель.
Аристотель принял во внимание концепцию первоэлементов, когда проводил системное исследование явлений природы. Согласно его представлениям о материи, четыре элемента действительно существуют, но не являются первичными, потому что могут превращаться друг для друга. Например, нагретая «вода», образуя невидимый пар, превращается в «воздух». Под воздействием холода она затвердевает, превращается фактически в разновидность «земли». Согласно этой логике, «земля», «вода» и «воздух» представляют материю в ее твердом, жидком и газообразном состояниях, тогда как «огонь» можно рассматривать как отображение принципа энергии, или «воспламеняемости». Аристотель пришел к заключению, что каждый элемент несет в себе два основных качества: «огонь» — горяч и сух, «земля» — холодная и сухая, «вода» — холодная и влажная, а «воздух» — горячий и текучий. Все наблюдаемые явления он объяснял действием этих элементов и их превращением друг в друга. Если какой-то элемент меняет одно качество на другое, то превращается в иную субстанцию. Когда «огонь» догорает, отдавая тепло, то становится «холодным» и «сухим» — «землей» в виде золы. Более того, два элемента могли слиться, превратившись в третий. Так, «воздух» и «земля» могли загореться как «огонь», утратив свою «текучесть» и «холодность».
