無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)化合物的化學(xué)，是化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。通常無機(jī)化合物與有機(jī)化合物相對(duì)，指不含C-H鍵的化合物，因此一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、氰化物、硫氰酸鹽、碳酸及碳酸鹽等都屬于無機(jī)化學(xué)研究的范疇。但這二者界限并不嚴(yán)格，之間有較大的重疊，有機(jī)金屬化學(xué)即是一例。

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物及有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)的學(xué)科，是化學(xué)中極重要的一個(gè)分支。有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象是以不同形式包含碳原子的物質(zhì)，又稱為碳化合物的化學(xué)。 有關(guān)有機(jī)化合物或有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究包括用光譜、核磁共振、紅外光譜、紫外光譜、質(zhì)譜或其他物理或化學(xué)方式來確認(rèn)其組成的元素、組成方式、實(shí)驗(yàn)式及化學(xué)式。有關(guān)性質(zhì)的研究包括其物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，也需評(píng)估其化學(xué)反應(yīng)性，目的是要了解有機(jī)物質(zhì)在其純物質(zhì)形式（若是可能的話），以及在溶液中或是混合物中的性質(zhì)。有機(jī)反應(yīng)的研究包括有機(jī)物質(zhì)的制備（可能是有機(jī)合成或是其他方式），以及其化學(xué)反應(yīng)，可能是在實(shí)驗(yàn)室中的，或是In silico（經(jīng)由電腦模擬的）。 有機(jī)化學(xué)研究的范圍包括碳?xì)浠衔铮簿褪侵挥商己蜌浣M成的化合物，化合物中也有可能還會(huì)參與其他的元素，包括氫、 氮、氧和鹵素，還有諸如磷、硅、硫等元素。 。有機(jī)化學(xué)和許多相關(guān)領(lǐng)域有重疊，包括藥物化學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)、高分子化學(xué)以及材料科學(xué)等。 有機(jī)化合物之所以引起研究者濃厚的興趣，是因?yàn)樘荚涌梢孕纬煞€(wěn)定的長碳鏈或碳環(huán)以及許許多多種的官能基，這種性質(zhì)造就有機(jī)化合物的多樣性。有機(jī)化合物是所有碳基生物的基礎(chǔ)。有機(jī)化合物的應(yīng)用范圍很廣，包括醫(yī)學(xué)、塑膠、藥物、石化產(chǎn)物、食物、炸藥及涂料等。

分析化學(xué)是開發(fā)分析物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)的方法，使化學(xué)成分得以定性和定量，化學(xué)結(jié)構(gòu)得以確定。定性分析可以找到樣品中有何化學(xué)成分；定量分析可以確定這些成分的含量。在分析樣品時(shí)一般先要想法分離不同的成分。分析化學(xué)是化學(xué)家最基礎(chǔ)的訓(xùn)練之一，化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基礎(chǔ)知識(shí)上的訓(xùn)練，皆得力于分析化學(xué)。 分析的方式大概可分為兩大類，經(jīng)典方法和儀器分析方法。儀器分析方法使用儀器去測(cè)量分析物的物理屬性，比如光吸收、熒光、電導(dǎo)等。儀器分析法常使用如電泳、色譜法、場(chǎng)流分級(jí)等方法來分離樣品。當(dāng)代分析化學(xué)著重儀器分析，常用的分析儀器有幾大類，包括原子與分子光譜儀，電化學(xué)分析儀器，核磁共振，X光，以及質(zhì)譜儀。儀器分析之外的分析化學(xué)方法，現(xiàn)在統(tǒng)稱為古典分析化學(xué)。古典方法（也常被稱為濕化學(xué)方法）常根據(jù)顏色，氣味，或熔點(diǎn)等來分離樣品（比如萃取、沉淀、蒸餾等方法）。這類方法常通過測(cè)量重量或體積來做定量分析。

物理化學(xué)（英語：Physical Chemistry），是一門從物理學(xué)角度分析物質(zhì)體系化學(xué)行為的原理、規(guī)律和方法的學(xué)科，可謂近代化學(xué)的原理根基。物理化學(xué)家關(guān)注于分子如何形成結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化、分子光譜原理、平衡態(tài)等根本問題，涉及的物理學(xué)有靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)等。大體而言，物理化學(xué)為化學(xué)諸分支中，最講求數(shù)值精確和理論解釋的學(xué)科。 化學(xué)物理學(xué)和物理化學(xué)都是物理學(xué)和化學(xué)的交叉學(xué)科，但二者是有細(xì)微區(qū)別的?；瘜W(xué)物理學(xué)主要是研究化學(xué)過程的特征現(xiàn)象和物理理論，而物理化學(xué)主要研究化學(xué)的物理本質(zhì)，主要借助原子與分子物理學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)中的理論方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研究物理化學(xué)現(xiàn)象的學(xué)科。

化學(xué)物理學(xué)是化學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科，借助原子與分子物理學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)中的理論方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研究物理化學(xué)現(xiàn)象的學(xué)科，是從物理學(xué)觀點(diǎn)研究化學(xué)過程的物理學(xué)分支學(xué)科?；瘜W(xué)物理學(xué)和物理化學(xué)都是化學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科，但二者是有細(xì)微區(qū)別的。化學(xué)物理學(xué)主要是研究化學(xué)過程的特征現(xiàn)象和物理理論，而物理化學(xué)主要研究化學(xué)的物理本質(zhì)。

高分子化學(xué)，（英語：Polymer chemistry）又稱“聚合物化學(xué)”，是研究高分子的結(jié)構(gòu)、合成和反應(yīng)的科學(xué)，是化學(xué)的一個(gè)分支。 通常高分子根據(jù)生成它單體的名稱，如乙烯聚合生成的高分子稱為聚乙烯，丙烯聚合生成的高分子稱為聚丙烯。聚合反應(yīng)過程可分為均相、多相聚合，多相聚合分為乳液、分散、沉淀聚合。

核化學(xué)（英語：Nuclear chemistry，又稱為核子化學(xué)）是研究原子核（穩(wěn)定性和放射性）的反應(yīng)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分離、鑒定等的一門學(xué)科。例如，研究不同的次原子粒子怎樣共同形成一個(gè)原子核以及研究原子核之中的物質(zhì)究竟是如何變化的。

應(yīng)用化學(xué)是一門培養(yǎng)具備化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能，具有化學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，能在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及企事業(yè)單位等從事科學(xué)研究、教學(xué)工作及管理工作的高級(jí)專門人才的學(xué)科。

化學(xué)生物學(xué)（英語：Chemical Biology）是哈佛大學(xué)的斯圖亞特·L·施萊伯等人所提倡，利用分子生物學(xué)的手法，搭配有機(jī)化學(xué)的方式，探討細(xì)胞內(nèi)核酸或是蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)分子的功能或是反應(yīng)。Schreiber等人指出：“化學(xué)生物學(xué)是對(duì)分子生物學(xué)的有力補(bǔ)充，化學(xué)生物學(xué)是采用化學(xué)的手段，如運(yùn)用小分子或人工設(shè)計(jì)合成的分子作為配體來直接改變生物分子的功能。 在傳統(tǒng)的生物學(xué)或是遺傳學(xué)中，通常是利用基因本身的手法，將基因表現(xiàn)后，探討生物體分子內(nèi)的交互作用，以及調(diào)控機(jī)制等解析。而化學(xué)生物學(xué)則是利用有機(jī)化學(xué)的方式，進(jìn)行分子的合成，進(jìn)而探討這些分子對(duì)于生物內(nèi)反應(yīng)本身的作用等。

材料科學(xué)，又名為材料工程，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個(gè)科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域的整合應(yīng)用，是一個(gè)研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能三者之間的相互關(guān)系的跨領(lǐng)域?qū)W科。涉及的理論包括固體物理學(xué)，材料化學(xué)，應(yīng)用物理和化學(xué)，以及化學(xué)工程，機(jī)械工程，土木工程和電機(jī)工程。與電子工程結(jié)合，則衍生出電子材料，與機(jī)械結(jié)合則衍生出結(jié)構(gòu)材料，與生物學(xué)結(jié)合則衍生出生物材料等等。隨著近年來媒體將注意力大量集中在納米科學(xué)上，材料科學(xué)在科學(xué)與工程學(xué)領(lǐng)域越來越廣為人知。它也是鑒識(shí)科學(xué)和破壞分析中的一個(gè)重要組成部分，以后者為例，它是分析各種飛航意外的關(guān)鍵。今日許多科技上的問題受限于材料能夠容許的極限，也因此，在此領(lǐng)域的突破在未來科技具有指標(biāo)性的影響。

環(huán)境化學(xué)是研究化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化、降解規(guī)律，研究化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的作用的學(xué)科。它不應(yīng)與綠色化學(xué)，即探求如何減少潛在的污染源頭的學(xué)科搞混亂。它可以定義為研究源頭、反應(yīng)、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、作用效果、以及化學(xué)元素在空氣、土壤和水利環(huán)境的生存和人類活動(dòng)對(duì)其的影響。 環(huán)境化學(xué)是在各個(gè)學(xué)科之間的科學(xué)，包括大氣、水生以及土壤化學(xué)，也減輕在分析化學(xué)和使環(huán)境與其他有關(guān)科學(xué)的部分發(fā)生關(guān)系起到很大作用。 環(huán)境化學(xué)重要的研究成果是發(fā)現(xiàn)滴滴涕在環(huán)境中很難降解，并會(huì)在通過食物鏈在動(dòng)物體內(nèi)蓄積，導(dǎo)致在全世界禁止生產(chǎn)、使用滴滴涕；另外發(fā)現(xiàn)氟里昂在環(huán)境中不降解，會(huì)消耗、破壞臭氧層，導(dǎo)致對(duì)氟里昂使用、生產(chǎn)的限制和無氟冰箱的出現(xiàn)，

理論化學(xué) 運(yùn)用非實(shí)驗(yàn)的推算來解釋或預(yù)測(cè)化合物的各種現(xiàn)象。近年來，理論化學(xué)主要包括量子化學(xué)，即應(yīng)用量子力學(xué)來解決化學(xué)問題。理論化學(xué)可以泛泛地分為電子結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)幾個(gè)方面。在解決預(yù)測(cè)化合物的反應(yīng)活性的問題時(shí)，這幾個(gè)方面都可能不同程度地涉及到。理論化學(xué)其他“五花八門的” 研究領(lǐng)域包括對(duì)處于各物態(tài)的大塊物質(zhì)化學(xué)的數(shù)學(xué)表征（例如，化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究）和研究更晚近的數(shù)學(xué)進(jìn)展在基礎(chǔ)研究的適用性（例如拓?fù)鋵W(xué)原理在研究電子結(jié)構(gòu)方面的可能應(yīng)用）。理論化學(xué)的這一方面有時(shí)被稱為數(shù)學(xué)化學(xué)。

化學(xué)工程，簡稱化工，是研究以化學(xué)工業(yè)為代表以及其他過程工業(yè)（例如石油煉制、冶金、食品及印染工業(yè)等）生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原理和規(guī)律，并且應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作及改善問題的工程技術(shù)學(xué)科。它主要研究大規(guī)模改變物料中的化學(xué)組成及其機(jī)械和物理性質(zhì)。簡單地定義化學(xué)工程的本質(zhì)，它是以數(shù)學(xué)及少量的物理觀念為基礎(chǔ)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上，來替生產(chǎn)各式化學(xué)品或是物料的工廠提供一個(gè)最節(jié)省成本的反應(yīng)流程設(shè)計(jì)方式。實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和科學(xué)計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)代化工研究中不可或缺的三種主要手段。

有機(jī)合成是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建有機(jī)化合物。有機(jī)化合物的合成已發(fā)展成為有機(jī)化學(xué)最重要的分支學(xué)科。前十章涉及到碳-碳鍵和碳-雜原子鍵的形成原理、通過金屬有機(jī)化合物和碳負(fù)離子及相關(guān)親核試劑生成碳-碳鍵的反應(yīng)、關(guān)環(huán)/開環(huán)反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、保護(hù)基團(tuán)等。其余四章側(cè)重于硼試劑、磷試劑、硅試劑和硒試劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用，最后兩章將討論不對(duì)稱合成和有機(jī)分子的合成實(shí)例。

本課程包括聚合反應(yīng)原理、聚合物分子量及結(jié)構(gòu)控制原理、高分子化學(xué)反應(yīng)原理及聚合物的合成方法。重點(diǎn)介紹逐步聚合、自由基鏈?zhǔn)骄酆?、乳液聚合、離子鏈?zhǔn)骄酆稀㈡準(zhǔn)焦簿酆?、配位聚合反?yīng)、開環(huán)聚合以及聚合物的化學(xué)反應(yīng)。

本課程的講授內(nèi)容包括化學(xué)生物學(xué)的基本原理和分子基礎(chǔ)、小分子與生物大分子的相互作用、小分子對(duì)細(xì)胞功能的調(diào)控、化學(xué)生物學(xué)的重要研究方法和技術(shù)、化學(xué)生物學(xué)的應(yīng)用和延展。

結(jié)構(gòu)化學(xué)是化學(xué)院本科生的一門主干基礎(chǔ)課。它以電子構(gòu)型和幾何構(gòu)型為兩條主線，系統(tǒng)講授三種理論和三類結(jié)構(gòu)：量子力學(xué)理論和原子結(jié)構(gòu)﹑化學(xué)鍵理論和分子結(jié)構(gòu)﹑點(diǎn)陣?yán)碚摵途w結(jié)構(gòu)。為本科生打下三方面基礎(chǔ)：量子化學(xué)基礎(chǔ)﹑對(duì)稱性基礎(chǔ)和結(jié)晶化學(xué)基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)對(duì)于學(xué)生建立微觀結(jié)構(gòu)概念和原理、掌握現(xiàn)代表征方法具有不可替代的作用。

本課程介紹元素的物理和化學(xué)性質(zhì)、成鍵特點(diǎn)與化學(xué)反應(yīng)性，以及各類化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相關(guān)應(yīng)用。

本課程主要介紹化工過程的基礎(chǔ)理論和規(guī)律，以及化工設(shè)備的基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容包括流體動(dòng)力過程、傳熱過程、吸收、精餾和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

上半部分講授內(nèi)容包括氣體分子理論、化學(xué)熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本概念、理論和方法。重點(diǎn)介紹化學(xué)反應(yīng)的能量效應(yīng)，反應(yīng)的方向和限度、反應(yīng)的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)本質(zhì)等相關(guān)問題以及化學(xué)熱力學(xué)在相平衡和化學(xué)平衡中的應(yīng)用。下半部分介紹化學(xué)動(dòng)力學(xué)、輸運(yùn)過程和電化學(xué)、表面與膠體等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和理論。

定量分析法是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。本課程內(nèi)容包括滴定分析法（包括酸堿滴定、配位滴定和氧化還原滴定）和重量分析法的基本原理以相關(guān)數(shù)據(jù)處理方法。

本課程是一門關(guān)于現(xiàn)代儀器分析方法原理和儀器結(jié)構(gòu)的課程，包括原子吸收光譜分析法、原子發(fā)射光譜分析法、分子紫外可見吸收光譜分析法、分子發(fā)光分析法、氣相色譜分析法、液相色譜分析法、毛細(xì)管電泳分析法、電化學(xué)分析法等現(xiàn)代儀器分析方法的原理、儀器特點(diǎn)和重要應(yīng)用。

有機(jī)化學(xué)是一門關(guān)于學(xué)習(xí)含碳化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)、合成等綜合性基本知識(shí)的課程，包括有機(jī)化合物命名、結(jié)構(gòu)特征、立體化學(xué)、波譜解析、各類不同官能團(tuán)化合物的反應(yīng)及合成制備、天然有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)及性質(zhì)等，此外還包括各類基本反應(yīng)機(jī)理、影響各類化合物性質(zhì)及反應(yīng)性的電子效應(yīng)和空間效應(yīng)等基本原理及其應(yīng)用。