Alkemi är både en filosofi och en praktik med målet att uppnå ultimat visdom samt odödlighet, vilket innebär en förbättring av alkemisten samt tillverkning av flera substanser som beskrivs ha ovanliga egenskaper. Den praktiska aspekten av alkemin genererade grunderna för modern oorganisk kemi, nämligen när det gäller förfaranden, utrustning och identifiering och användning av många aktuella ämnen.
Alkemins grundläggande idéer sägs ha uppstått i det gamla persiska riket. Alkemi har praktiserats i Mesopotamien (som omfattar en stor del av dagens Irak), Egypten, Persien (dagens Iran), Indien, Kina, Japan, Korea och i det klassiska Grekland och Rom, i de muslimska civilisationerna och sedan i Europa fram till 1900-talet, i ett komplext nätverk av skolor och filosofiska system som sträcker sig över minst 2 500 år.
Alkemisternas mest kända mål var att omvandla vanliga metaller till guld (kallat krysopoeia) eller silver (mindre känt är växtalkymi, eller ”spagyrik”), att skapa ett ”universalmedel”, eller livets elixir, ett botemedel som man trodde skulle bota alla sjukdomar och förlänga livet på obestämd tid, och att upptäcka ett universellt lösningsmedel. Även om dessa inte var de enda användningsområdena för disciplinen var de de mest dokumenterade och välkända. Vissa hermetiska skolor hävdar att transmutationen av bly till guld är analog med transmutationen av den fysiska kroppen (Saturnus eller bly) till solenergi (guld) med målet att uppnå odödlighet. Detta beskrivs som inre alkemi. Från och med medeltiden investerade arabiska och europeiska alkemister mycket kraft i sökandet efter ”de vises sten”, en legendarisk substans som ansågs vara en väsentlig ingrediens för att uppnå något av eller båda dessa mål.
Bly (atomnummer 82) och guld (atomnummer 79) definieras som grundämnen genom det antal protoner som de besitter. För att byta grundämne krävs att man ändrar atomnumret (protonnumret). Antalet protoner kan inte ändras på något kemiskt sätt. Fysik kan dock användas för att lägga till eller ta bort protoner och därmed ändra ett grundämne till ett annat. Eftersom bly är stabilt krävs det en enorm energiåtgång för att tvinga det att frigöra tre protoner, så att kostnaden för att transmutera det vida överstiger värdet av det resulterande guldet.
Transmutation av bly till guld är inte bara teoretiskt möjligt – det har uppnåtts… Det finns rapporter om att Glenn Seaborg, Nobelpristagare i kemi 1951, lyckades transmutera en mycket liten mängd bly (möjligen på väg från bismut, 1980) till guld. Det finns en tidigare rapport (1972) där sovjetiska fysiker vid en kärnforskningsanläggning nära Bajkalsjön i Sibirien av misstag upptäckte en reaktion för att förvandla bly till guld när de upptäckte att blyskölden i en försöksreaktor hade förvandlats till guld.