~化学在发展过程中，依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同，派生出不同层次的许多分支学科。在20世纪20年代以前，化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等4个分支学科。20年代以后，由于世界经济的高速发展、化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机等技术的兴起，化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段，导致这门学科从30年代以来飞跃发展，出现了崭新面貌。从与其他学科相互渗透的边缘领域内又有一些新的边缘学科产生。美国《化学文摘》为了适应当前的需要，把化学内容分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学和无机化学等5大类共80项，实际包括了7大分支学科。 　　

根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类： 　　

无机化学：元素化学；无机合成化学；无机固体化学；配位化学；生物无机化学；有机金属化学等。 　　

有机化学：天然有机化学；一般有机化学，包括链烃、环烃、芳烃、杂环等化学；有机合成化学；金属有机化学和非金属有机化学；物理有机化学；生物有机化学；有机分析化学。 　　

物理化学：化学热力学；结构化学，包括量子化学；化学动力学，包括反应机理、催化理论、分子反应动力学；分门物理化学，包括热化学、光化学、电化学、磁化学、等离子体化学、辐射化学、胶体化学、表面化学等。 　　

分析化学：分离和预富集；化学分析，包括定性分析和定量分析；仪器及新技术分析，包括光化学分析、电化学分析、各种色谱、波谱、磁共振谱和能谱，以及射线衍射晶体分析、结构及微区测定等。 　　

高分子化学：天然高分子化学；高分子合成化学；高分子物理化学；高聚物应用；高分子物理等。 　　

核化学和放射化学：放射性元素化学，包括天然和人工放射性元素化学及核燃料化学；放射分析化学；辐射化学；同位素化学；核化学，包括高能核化学和低能核化学、重离子核化学、热原子化学和奇特原子化学等。 　　

生物化学是化学和生物学的交叉学科，内容有：一般生物化学，包括代谢；酶类；微生物化学；植物化学；免疫化学；发酵和生物工程；食物化学；禽畜营养；肥料、土壤和植物营养等。 　　

其他与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等等。