A、只含有同一种元素的物质不一定是纯净物，例如氧气和臭氧的混合物，都是由氧元素组成，属于混合物，故A错；

B、只含有同一种元素的物质不一定是混合物，例如氧气由氧元素组成，属于纯净物，故B错；

C、化合物是由不同元素组成的纯净物，最少由两种元素组成，所以只含有同一种元素的物质一定不是化合物，故C正确；

D、由一种元素组成的纯净物才属于单质，只含有同一种元素的物质不一定是纯净物，故D错．

故选C．