Pięć głównych gałęzi chemii to chemia organiczna, chemia nieorganiczna, chemia analityczna, chemia fizyczna i biochemia. Chemia może być dalej podzielona na wiele pod-gałęzi, które mogą być objęte więcej niż jednym główne gałęzie. Niektóre podgrupy obejmują chemię sądową, chemię medyczną, chemię materiałów i chemię jądrową.
Chemia organiczna to nauka o materiałach, które zawierają węgiel i dlatego są uważane za materię żywą. Obejmuje to paliwa, tworzywa sztuczne, dodatki do żywności i narkotyki. Podgałęzi związane z chemią organiczną obejmują stereochemię, chemię medyczną, chemię metaloorganiczną i chemię polimerów.
Chemia nieorganiczna bada cząsteczki i materiały, które nie zawierają węglowodorów i są uważane za nieżyjące. Wiele materiałów zawierających metal jest nieorganicznych. Podgałęziami chemii nieorganicznej są chemia jądrowa, chemia bionieorganiczna, geochemia i przemysłowa chemia nieorganiczna.
Chemia analityczna składa się z dwóch podgrup: analizy ilościowej i jakościowej materii. To pole obejmuje również opracowanie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia analizy. Chemia analityczna jest wykorzystywana w takich dziedzinach, jak nauka o środowisku, kryminalistyka i testowanie leków.
Chemia fizyczna to badanie zachowania się cząsteczki i tego, jak jej właściwości fizyczne pomagają utrzymać ją razem. Odnosi on dziedzinę fizyki do chemii. Podgałęziami chemii fizycznej są elektrochemia, termochemia, mechanika kwantowa i kinetyka chemiczna.
Biochemia to nauka o tym, jak procesy chemiczne zachodzą w żywym organizmie. Podgałęziami biochemii są endokrynologia, enzymologia, biochemia kliniczna i biochemia molekularna.
