化学由于其广泛性，在人们的心中总是被认为是无所不在的，它所研究的对象也几乎是无所不包的。习惯上，化学按照研究对象和方法的不同可以分为5个分支领域，即无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学。
无机化学是以研究无机化合物的性质及反应为内容的化学分支。无机化合物所包含的种类很多，除碳链和碳环化合物之外的所有化合物都属于无机化学所研究的范畴，因此无机化学内容很丰富。
有机化学是一门以碳氢化合物及其衍生物为研究对象的化学学科。从它的研究内容来说，有机化学其实就是有关碳的化学。如今随着有机化学研究的进一步深化，在它的学科之上又产生了很多分支学科，例如天然有机化学、物理有机化学、金属有机化学和合成有机化学等等。目前由于人们的生命现象以及全球的环境问题等所带来的困扰，使有机化学越来越发挥着它的重要作用，显示出了强大的生命力，成为改善人类生活质量的强大的助推力。
在化学学科中，除了合成新的化合物之外，还有一些其他的任务，最主要的就是分析物质的组成、结构、性质，以及分离和提纯物质，而这些就是分析化学的内容。分析化学不仅在实验室中发挥着十分重要的作用，而且在日常生活中也有很大的实用价值，不仅如此，在化学发展史上，每一次分析技术的变革，不仅会带来科学的进步，对社会的发展也有很大的作用。
物理化学是化学领域中的一个理论分支，这个分支学科是用物理方法来研究化学问题。通常在化学的研究中，化学家不但要对化学物进行重新组合反应合成新的化合物，还要了解和掌握化学反应的内在规律。而物理化学就是这样一个科学，它从物理学的角度去获得自己想要的知识，然后再将其应用到更为复杂的化学领域中去，进一步研究化学体系的原理、规律和方法。
高分子化学是以高聚物的合成、反应、化学和物理性质以及应用为对象的化学学科。相对化学的其他分支学科来说，高分子化学出现的时期比较晚，因此还比较年轻，但是由于起点高，因此它的发展速度非常快。