Az alkímia egyszerre filozófia és gyakorlat, amelynek célja a végső bölcsesség és a halhatatlanság elérése, és amely magában foglalja az alkimista fejlődését, valamint számos, szokatlan tulajdonságokkal rendelkező anyag előállítását. Az alkímia gyakorlati aspektusa generálta a modern szervetlen kémia alapjait, nevezetesen ami az eljárásokat, a berendezéseket és számos jelenlegi anyag azonosítását és felhasználását illeti.
Az alkímia alapgondolatai állítólag az ókori Perzsa Birodalomban keletkeztek. Az alkímiát gyakorolták Mezopotámiában (amely a mai Irak nagy részét foglalja magában), Egyiptomban, Perzsiában (a mai Irán), Indiában, Kínában, Japánban, Koreában, valamint a klasszikus Görögországban és Rómában, a muszlim civilizációkban, majd Európában egészen a 20. századig, iskolák és filozófiai rendszerek bonyolult, legalább 2500 évet átfogó hálózatában.
Az alkimisták legismertebb céljai a közönséges fémek átváltoztatása arannyá (úgynevezett krizopoeia) vagy ezüstté (kevésbé ismert a növényi alkímia, vagy “spagyrika”); a “csodaszer”, vagyis az élet elixírjének megalkotása, egy olyan orvosság, amely – feltételezték – minden betegséget meggyógyít és az életet a végtelenségig meghosszabbítja; valamint egy univerzális oldószer felfedezése. Bár nem ezek voltak a tudományág egyetlen felhasználási területei, mégis ezek voltak a leginkább dokumentáltak és ismertek. Egyes hermetikus iskolák szerint az ólom arannyá transzmutációja analóg a fizikai test (Szaturnusz vagy ólom) Napenergiává (arannyá) történő transzmutációjával, amelynek célja a halhatatlanság elérése. Ezt belső alkímiának nevezik. A középkortól kezdve az arab és az európai alkimisták sok energiát fektettek a “bölcsek kövének” keresésébe, egy legendás anyagba, amelyről úgy vélték, hogy e célok valamelyikének vagy mindkét célnak a megvalósításához nélkülözhetetlen összetevője.
Az ólmot (atomi száma 82) és az aranyat (atomi száma 79) elemként a protonok száma alapján határozzák meg. Az elem megváltoztatásához az atom- (proton-) szám megváltoztatása szükséges. A protonok száma kémiai úton nem változtatható meg. A fizika azonban felhasználható a protonok hozzáadására vagy eltávolítására, és ezáltal az egyik elemet egy másik elemmé változtatni. Mivel az ólom stabil, az ólom három proton felszabadítására való kényszerítése hatalmas energiabefektetést igényel, így az átalakítás költségei jóval meghaladják a keletkező arany értékét.
Az ólom arannyá történő átalakítása nem csak elméletileg lehetséges – már meg is valósult… Vannak beszámolók arról, hogy Glenn Seaborgnak, az 1951-es kémiai Nobel-díjasnak 1980-ban sikerült egy parányi mennyiségű ólmot (valószínűleg útközben a bizmutból) arannyá transzmutálnia. Van egy korábbi jelentés (1972), amelyben szovjet fizikusok egy szibériai Bajkál-tó melletti atomkutatási létesítményben véletlenül felfedezték az ólom arannyá változtatásának reakcióját, amikor egy kísérleti reaktor ólom árnyékolását aranyra változtatva találták meg.