Kemiallinen aine tarkoittaa ainetta, jolla on määritelty kemiallinen koostumus. Kemiallinen aine voi olla puhdas alkuaine tai puhdas kemiallinen yhdiste. Täten aineiden seos ei ole kemiallista ainetta.[1] Esimerkkejä alkuaineista ovat rikki, elohopea ja helium. Kemiallisia yhdisteitä ovat muun muassa natriumkloridi, vesi ja kuparisulfaatti. Kemiallista ainetta ei voi erotella eri aineiksi ilman kemiallista reaktiota. Kemiallinen aine voi esiintyä eri olomuodoissa (kaasuna, nesteenä ja kiinteänä) ja muuttua olomuodosta toiseen, mutta näitä muutoksia ei lueta kemiallisiksi reaktioiksi.
Käsite kemiallinen aine kattaa kaikki alkuaineet ja niiden yhdisteet. Luetteloa kemiallisista aineista ja niihin liittyvästä informaatiosta pitää Chemical Abstracts Service, CAS.
Käsitteen kemiallinen aine lanseerasi 1700-luvun lopulla kemisti Joseph Proust.[1] Käsite on erotuksena aineen fysikaaliselle näkökulmalle, joka tarkastelee ainetta materiana.