Atomları, element ya da bileşik haldeki maddelerin yapısını, bileşimini ve özelliklerini, uğradıkları dönüşümleri, bu dönüşümler sırasında açığa çıkardıkları ya da soğurdukları enerji ve entropiyi inceleyen bilim dalıdır.
Kimya bilimi sınırsız denecek sayıda çok bileşiğin incelenmesini kapsar ve bu konudaki bilgi ve etkinlikleri sistemli hale getirmek amacıyla birbiriyle ilgili bileşikleri, sistemleri, yöntemleri ve amaçlarını gruplayan bir çok alt dala ayrılır.
Analitik Kimya: Kimya biliminin belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin yada bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin belirlenmesini inceleyen koludur.
Biyokimya: Canlı organizmalarda bulunan kimyasalları, kimyasal reaksiyonları ve etkileşimlerini inceler. Biyokimya; organik kimya, tıbbi kimya, nörokimya, moleküler biyoloji ve genetik ile yakından ilgilidir.
İnorganik Kimya: İnorganik (karbon, hidrojen dışı) bileşiklerin tepkimeleri ve özellikleri ile ilgilenen kimyanın alt disiplinidir.
Fiziko-kimya: Fiziko-kimya kimyasal sistemlerin ve oluşumların enetji ve dinamikleri ile ilgili değişimleri izleyen alt disiplindir. Kimyasal termodinamik, kimyasal kinetik, elektrokimya, istatistik, mekanik ve spektroskopi alanlarını kapsar.
Organik Kimya: Karbon kimyası da denir. Hidrojen, oksijen, azot, fosfor, klor gibi elementlerin karbon ile yaptığı bileşikleri inceler.
Nükleer Kimya: Atomaltı taneciklerin atomu nasıl oluşturduklarını inceleyen alt disiplinidir.
Farmosötik Kimya: Kimya ile eczacılığın kesiştiği noktadaki etken madde dizaynı, organik sentez ve ilaç geliştirmekle ilgili alt bilim dalıdır.
Teorik Kimya: Kimya biliminin teorik sebep sonuç ilişkilerinin temellerini inceleyen alt bilimidir.
Supramoleküler Kimya: Moleküller arasındaki ve molekül içindeki etkileşimleri inceleyen bilim dalıdır.