La alquimia es tanto una filosofía como una práctica con el objetivo de alcanzar la sabiduría última así como la inmortalidad, implicando el perfeccionamiento del alquimista así como la fabricación de varias sustancias descritas como poseedoras de propiedades inusuales. El aspecto práctico de la alquimia generó los fundamentos de la química inorgánica moderna, es decir, lo relativo a los procedimientos, el equipo y la identificación y el uso de muchas sustancias actuales.
Se dice que las ideas fundamentales de la alquimia surgieron en el antiguo Imperio Persa. La alquimia se ha practicado en Mesopotamia (que comprende gran parte del actual Irak), Egipto, Persia (el actual Irán), India, China, Japón, Corea y en la Grecia y Roma clásicas, en las civilizaciones musulmanas, y luego en Europa hasta el siglo XX, en una compleja red de escuelas y sistemas filosóficos que abarca al menos 2500 años.
Los objetivos más conocidos de los alquimistas eran la transmutación de los metales comunes en oro (llamada crisopa) o plata (menos conocida es la alquimia vegetal, o «espagírica»); la creación de una «panacea», o el elixir de la vida, un remedio que, se suponía, curaría todas las enfermedades y prolongaría la vida indefinidamente; y el descubrimiento de un disolvente universal. Aunque estos no eran los únicos usos de la disciplina, eran los más documentados y conocidos. Algunas escuelas herméticas sostienen que la transmutación del plomo en oro es análoga a la transmutación del cuerpo físico (Saturno o plomo) en energía solar (oro) con el objetivo de alcanzar la inmortalidad. Esto se describe como Alquimia Interna. A partir de la Edad Media, los alquimistas árabes y europeos invirtieron muchos esfuerzos en la búsqueda de la «piedra filosofal», una sustancia legendaria que se creía que era un ingrediente esencial para uno o ambos objetivos.
El plomo (número atómico 82) y el oro (número atómico 79) se definen como elementos por el número de protones que poseen. Para cambiar el elemento hay que cambiar el número atómico (de protones). El número de protones no puede modificarse por ningún medio químico. Sin embargo, se puede utilizar la física para añadir o quitar protones y así cambiar un elemento por otro. Dado que el plomo es estable, forzarlo a liberar tres protones requiere un enorme aporte de energía, de tal manera que el coste de la transmutación supera con creces el valor del oro resultante.
La transmutación del plomo en oro no es sólo teóricamente posible, sino que se ha logrado.. Hay informes de que Glenn Seaborg, premio Nobel de Química de 1951, consiguió transmutar una cantidad ínfima de plomo (posiblemente en ruta desde el bismuto, en 1980) en oro. Hay un informe anterior (1972) en el que los físicos soviéticos de una instalación de investigación nuclear cerca del lago Baikal, en Siberia, descubrieron accidentalmente una reacción para convertir el plomo en oro cuando encontraron que el blindaje de plomo de un reactor experimental se había transformado en oro.