化學由於其廣泛性，在人們的心中總是被認為是無所不在的，它所研究的對象也幾乎是無所不包的。習慣上，化學按照研究對象和方法的不同可以分為5個分支領域，即無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和高分子化學。
無機化學是以研究無機化合物的性質及反應為內容的化學分支。無機化合物所包含的種類很多，除碳鏈和碳環化合物之外的所有化合物都屬於無機化學所研究的範疇，因此無機化學內容很豐富。
有機化學是一門以碳氫化合物及其衍生物為研究對象的化學學科。從它的研究內容來說，有機化學其實就是有關碳的化學。如今隨著有機化學研究的進一步深化，在它的學科之上又產生了很多分支學科，例如天然有機化學、物理有機化學、金屬有機化學和合成有機化學等等。目前由於人們的生命現象以及全球的環境問題等所帶來的困擾，使有機化學越來越發揮著它的重要作用，顯示出了強大的生命力，成為改善人類生活質量的強大的助推力。
在化學學科中，除了合成新的化合物之外，還有一些其他的任務，最主要的就是分析物質的組成、結構、性質，以及分離和提純物質，而這些就是分析化學的內容。分析化學不僅在實驗室中發揮著十分重要的作用，而且在日常生活中也有很大的實用價值，不僅如此，在化學發展史上，每一次分析技術的變革，不僅會帶來科學的進步，對社會的發展也有很大的作用。
物理化學是化學領域中的一個理論分支，這個分支學科是用物理方法來研究化學問題。通常在化學的研究中，化學家不但要對化學物進行重新組合反應合成新的化合物，還要了解和掌握化學反應的內在規律。而物理化學就是這樣一個科學，它從物理學的角度去獲得自己想要的知識，然後再將其應用到更為複雜的化學領域中去，進一步研究化學體係的原理、規律和方法。
高分子化學是以高聚物的合成、反應、化學和物理性質以及應用為對象的化學學科。相對化學的其他分支學科來說，高分子化學出現的時期比較晚，因此還比較年輕，但是由於起點高，因此它的發展速度非常快。