Fundaban su ciencia en que el universo estaba compuesto de cuatro elementos clásicos a los que llamaban por el nombre vulgar de las sustancias que los representan: tierra, aire, fuego y agua, y con ellos preparaban un quinto elemento que contenía la potencia de los cuatro en su máxima exaltación y equilibrio.
La mayoría eran investigadores cultos, inteligentes y bien intencionados, e incluso distinguidos científicos, como Isaac Newton y Robert Boyle. Estos innovadores intentaron explorar e investigar la naturaleza misma. La base es un conocimiento del régimen del fuego y de las sustancias elementales del que tras profundas meditaciones se pasa a la práctica, comenzando por construir un horno alquímico. A menudo las carencias debían suplirse con la experimentación, las tradiciones y muchas especulaciones para profundizar en su arte.
Para los alquimistas toda sustancia se componía de tres partes mercurio, azufre y sal siendo estos los nombres vulgares que comúnmente se usaban para designar al espíritu, alma y cuerpo, estas tres partes eran llamadas principios. Por manipulación de las sustancias y a través de diferentes operaciones, separaban cada una de las tres partes que luego debían ser purificadas individualmente, cada una de acuerdo al régimen de fuego que le es propicia, la sal con fuego de fusión y el mercurio y el azufre con destilaciones recurrentes y suaves. Tras ser purificadas las tres partes en una labor que solía conllevar mucho tiempo, y durante el cual debían vigilarse los aspectos planetarios, las tres partes debían unirse para formar otra vez la sustancia inicial. Una vez hecho todo esto la sustancia adquiría ciertos poderes.
Para diferenciar las sustancias vulgares de aquellas fabricadas por su arte, los alquimistas, las designaban por el mismo nombre de acuerdo a alguna de sus propiedades, si bien procedían a añadirle el apelativo de «filosófico» o «nuestro». Así, se hablaba de «nuestra agua» para diferenciarla del agua corriente. No obstante, a lo largo de los textos alquímicos se asume que el aprendiz ya sabe diferenciar una de otra y, en ocasiones, explícitamente no se usa, ya que de acuerdo al arte hermético «no se debe dar perlas a los cerdos», razón por la que muchos fracasaban al seguir al pie de la letra las diferentes recetas. La «iluminación» sólo se alcanzaba tras arduos años de riguroso estudio y experimentación. Una vez que el aprendiz lograba controlar el fuego, el tiempo de los procesos y los procesos mismos en el reino vegetal, estaba listo para acceder a los arcanos mayores, esto es, los mismos trabajos en el reino animal y mineral. Sostenían que la potencia de los remedios era proporcional a cada naturaleza.
Los trabajos de los alquimistas se basaban en las naturalezas, por lo que a cada reino le correspondía una meta: al reino mineral la transmutación de metales vulgares en oro o plata, al reino animal la creación de una «panacea», un remedio que supuestamente curaría todas las enfermedades y prolongaría la vida indefinidamente. Todas ellas eran el resultado de las mismas operaciones. Lo que cambiaba era la materia prima, la duración de los procesos y la vigilancia y fuerza del fuego. Una meta intermedia era crear lo que se conocía como menstruo y que lo que ofrecía era una multiplicación de sí mismo por inmersión de otras substancias semejantes en fusión/disolución (según su naturaleza) con éstas. De modo que se conseguía tanto la generación como la regeneración de las substancias elementales.
