对物质，尤其对物质可能发生的变化和相互作用的科学研究。可以说，化学始于^*亚里士多德(Aristotle)对物质四元素(土、气、火、水)的分析。这种完全错误的世界物质观念从公元前4世纪开始未受到挑战、检验和驳斥，经历了约2000年的^*炼金术(alchemy)，最终才被罗伯特·^*玻意耳(Boyle)著的《怀疑的化学家》(1661)所驳倒。元素是不可进一步分解的物质，这一现代观念是玻意耳提出来的，他还正确地把元素、化合物和混合物区分开来。18世纪*卡文迪什(Cavendish)、*普里斯特利(Priestley)、*拉瓦锡(Lavoisier)等化学家依照元素的观念日益深入阐明了化合物所包含的元素的结构。19世纪初产生的^*贝采利乌斯(Berzelius)的恒定化合比定律和^*道尔顿(Dalton)的原子论，在定量基础上建立了化学。然而，直到20世纪初，J.J.汤姆孙和卢瑟福的工作(参见“原子论”〔atomictheory〕)才确定了原子的结构，使^*化合价(valence)这一电子理论得以问世。这一理论解释了纽兰兹和^*门捷列夫(Mendeleyev)把元素归入^*周期表(periodic table)结构的工作。无机化学研究所有这些元素(碳除外)及其化合物和相互作用。有机化学研究碳的大量化合物，它始于1828年^*维勒(Wohler)合成尿素。有机化学产品一般分为两类：^*脂肪族化合物(aliphatic compounds)(参见“烷烃”〔alkanes〕，“烯烃”〔alkenes〕，“炔烃”〔alkynes〕)和*芳香族化合物(aromatic compounds)。许多工业，包括染色、炸药、塑料和药物，很大程度上依靠有机化学。物理化学研究的是将物理学应用于定量估计化合物的结构和特性，研究支配化学反应的定律。电化学、^*电解(electrolysis)、反应动力学、光化学、化学^*热力学(thermodynamics)和胶体化学为化学的主要分支。