Die fünf Hauptzweige der Chemie sind die organische Chemie, die anorganische Chemie, die analytische Chemie, die physikalische Chemie und die Biochemie. Die Chemie lässt sich weiter in viele Unterzweige unterteilen, die unter mehr als einem der Hauptzweige. Einige Unterzweige sind Forensische Chemie, Medizinische Chemie, Materialchemie und Nuklearchemie.
Organische Chemie befasst sich mit Materialien, die Kohlenstoff enthalten und daher als lebende Materie gelten. Dazu gehören Kraftstoff, Kunststoffe, Lebensmittelzusatzstoffe und Medikamente. Unterzweige im Zusammenhang mit der organischen Chemie sind die Stereochemie, die medizinische Chemie, die metallorganische Chemie und die Polymerchemie.
Anorganische Chemie untersucht Moleküle und Materialien, denen Kohlenwasserstoffe fehlen und die als nicht lebend gelten. Viele metallhaltige Materialien sind anorganisch. Unterzweige der anorganischen Chemie sind die Nuklearchemie, die bioanorganische Chemie, die Geochemie und die industrielle anorganische Chemie.
Die analytische Chemie besteht aus zwei Unterzweigen: der quantitativen und der qualitativen Analyse von Materie. Dieser Bereich umfasst auch die Entwicklung der Werkzeuge, die für die Durchführung von Analysen erforderlich sind. Analytische Chemie wird in Bereichen wie Umweltwissenschaften, Forensik und Drogentests eingesetzt.
Physikalische Chemie untersucht das Verhalten eines Moleküls und wie seine physikalischen Eigenschaften dazu beitragen, es zusammenzuhalten. Es verbindet das Gebiet der Physik mit der Chemie. Unterzweige der physikalischen Chemie umfassen Elektrochemie, Thermochemie, Quantenmechanik und chemische Kinetik.
Biochemie ist die Untersuchung, wie chemische Prozesse in einem lebenden Organismus ablaufen. Unterzweige der Biochemie umfassen Endokrinologie, Enzymologie, klinische Biochemie und molekulare Biochemie.
