Die CAS-Nummer wird vom Chemical Abstracts Service der American Chemical Society entsprechend der Reihenfolge, in der die Substanzen in den Chemical Abstracts besprochen werden, vergeben. Für jeden bekannten chemischen Stoff (auch Biosequenzen, Legierungen, Polymere) existiert eine eigene CAS-Nummer. Selbst verschiedene Isomere eines Moleküls erhalten verschiedene CAS-Nummern, die so eine eindeutige Identifikation einer Substanz erlauben.