化学是一门研究关于物质及其变化的科学。物理学也涉及物质的研究，但物理学采取的是更普遍和更基本的方法，而化学则更关注于是物质的组成、结构、性质和化学反应，以及其在化学反应中所发生的变化。物理学主要研究各种物质、原子、分子、晶体及其集合体，无论是单个的还是组合的，并将能量和熵的概念与化学过程的自发性结合在一起。

化学学科一般是按照所研究的物质类型或研究的种类来划分的。这些学科包括无机化学，对无机物的研究；有机化学，对有机物（碳基）的研究；生物化学，对生物体内物质的研究；物理化学，利用热力学和量子力学等物理概念对化学过程的研究；以及分析化学，对材料样本进行分析，以获得对其化学成分和结构的了解。近年来还出现了许多更专业的学科，例如，神经化学，它是对神经系统的化学研究。