任何事物都有其现象和本质。例如，对于一种物质，那些能被人们感知的物理性质和化学性质就是现象，而人们感觉不到的分子和晶体的内部结构则是它的本质。
现象和本质具有对立统一关系，它们之间既有区别又有联系。区别在于，现象是事物的外部形态和外部联系，能够直接或间接地被人们所感知；而本质则是事物的内部联系、内部矛盾和规律性，不能为人们所直接感知，只能通过思维活动，运用科学抽象方法才能把握。现象是千变万化的，外部的，易逝的；本质是稳定的，内部的。
现象和本质又是相互联系不可分割的。本质存在于现象之中，而本质只有通过现象才能表现出来，才能被认识。1861年布特列洛夫提出经典的化学结构概念时就确认，物质的化学性质取决于它们的化学结构，而通过物质的化学性质可以认识它们的内部结构。然而，事物的现象有时并不能直接地正确地反映事物的本质。
有些现象不仅掩盖了事物的本质，而且歪曲甚至还有可能颜倒地反映本质，这些颠倒歪曲地反映本质的现象就是假象。而且事物有不同层次的本质，人们对事物的认识是“由现象到本质，由所谓初级的本质到二级的本质”，“从不甚深刻的本质到更深刻的本质的深化的无限过程"。
所以，在进行研究时，必须对大量的感性材料反复进行分析和综合、概括和总结，透过现象，深入实质，才能把握现象和本质的矛盾，达到揭示和认识事物的深刻本质的目的。一部化学发展史，就是透过众多物质的大量化学现象，不断地深入认识物质化学运动本质的历史。
透过现象认识本质，必须进行科学抽象。科学抽象的结果是反映事物本质的科学概念和科学定律。从科学思维和科学抽象的意义上讲，科学的最高成果是概念，科学的最闪光的精华是科学定律。而获取科学概念和科学定律的方法是科学抽象。
例如，能量概念与能量转化和守恒定律的形成：熵概念和热力学第二定律的提出；科学的分子概念和阿伏加德罗分子学说的提出等，都是如此。科学概念和科学定律原理是建立科学理论体系的基础。门捷列夫曾说过：“化学理论学说的全部实质就在于抽象的元素概念，化学……可以称为关于元素的学说。”因此，科学抽象在科学研究中具有十分重要的意义。
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