Ķīmija ir viena no dabaszinātnēm. Mūsdienu ķīmija ir zinātņu kopa, kurā visi tās sastāvelementi (apakšnozares) ir patstāvīgi un tomēr cieši saistīti. Pēc pētāmo objektu sastāva izšķir neorganisko ķīmiju un organisko ķīmiju. Neorganiskā ķīmija pēta periodiskās sistēmas ķīmisko elementu un to savienojumu fizikālās un ķīmiskās īpašības, elementu un to savienojumu mijiedarbību un lietošanu, elementu atomu un to savienojumu molekulu uzbūvi, ķīmijas teorētiskos pamatlikumus, ķīmisko reakciju līdzsvaru likumsakarības, kas nosaka jaunu savienojumu veidošanos un tehnoloģiju izstrādi to iegūšanai. Organiskā ķīmija pēta oglekļa (C) savienojumus ar citiem elementiem (organiskos savienojumus), kā arī šo savienojumu pārvērtību likumsakarības. Fizikālā ķīmija pēta ķīmisko elementu un neorganisko un organisko savienojumu ķīmisko reakciju fizikālās likumsakarības, tai skaitā kvantu mehānikas, termodinamikas, šķīdumu ķīmijas, adsorbcijas mehānismus; elektroķīmijas, radiācijas ķīmijas, fotoķīmijas, kristālķīmijas, katalīzes reakciju likumsakarības, fizikālo metožu (spektroskopijas, kodolmagnētiskās rezonanses, paramagnētiskās rezonanses, rentgenstruktūranalīzes u.c.) lietošanu neorganisko un organisko savienojumu analīzē. Analītiskā ķīmija pēta ķīmisko elementu noteikšanu, koncentrēšanu un izdalīšanu no šķīdumiem ar ķīmiskām, fizikāli ķīmiskām un fizikālām metodēm; pilnveido fizikālās metodes, attīsta un automatizē fizikāli ķīmiskās un ķīmiskās metodes, palielina to jutību un selektivitāti. Mūsdienu ķīmiskās rūpniecības paņēmienus izstrādā ķīmijas tehnoloģija. Agroķīmija pēta augu barošanās optimizācijas iespējas, lai paaugstinātu ražību un uzlabotu ražas kvalitāti. Bioķīmija pēta dzīvo būtņu ķīmisko sastāvu un ķīmiskos procesus, kas norisinās dzīvajos organismos. Cietvielu ķīmija ir zinātne par cietu vielu uzbūvi, īpašībām, iegūšanas paņēmieniem un izmantošanas iespējam. Ģeoķīmija pēta Zemes ķīmisko sastāvu, ķīmisko elementu un to izotopu izplatību un pārvietošanos dažādas ģeoloģiskajās sfērās, minerālu, iežu un dabas ūdeņu veidošanos likumsakarības. Kvantu ķīmija pēta vielu uzbūvi un īpašības, ķīmisko reakciju kinētiku un mehānismus, izmantojot kvantu mehānikas atziņas. Koksnes ķīmija ir zinātne par koksnes sastāvu un atsevišķu tās sastāvdaļu ķīmiskajām īpašībām ar mērķi izstrādāt teorētisko pamatojumu koksnes un tās komponentu fizikāli ķīmiskās un ķīmiskās pārstrādes metodes. Koloidālā ķīmija pēta dispersās sistēmas un procesus, kas norisinās uz disperso sistēmu fāzu virsmas. Kosmoķīmija ir zinātne par Saules sistēmas planētu un citu kosmisko objektu ķīmisko sastāvu un vielu pārvērtību likumsakarībām. Lielmolekulāro savienojumu ķīmija pēta dabas un sintētisko lielmolekulāro savienojumu veidošanās procesu un šo savienojumu pārvērtību ķīmiskos aspektus. Matemātiskā ķīmija izmanto matemātikas paņēmienus ķīmijas zinātnes problēmu risināšanas vajadzībām. Materiālu ķīmija pēta materiālu (metālu, metālu sakausējumu, keramikas, dabas materiālu polimēru) un to virsmu fizikālo un ķīmisko īpašību izmaiņas ķīmisku, fizikāli ķīmisku un fizikālu procesu ietekmē; pēta korozijas-noārdīšanās procesus, izstrādā to novēršanas metodes; pēta jaunu ķīmisko savienojumu veidošanos materiālos ķīmisko un fizikālo apstākļu ietekmē. Medicīnas ķīmija pēta bioloģiski aktīvu savienojumu atklāšanu, izstrādi, identificēšanu, darbības veida interpretāciju molekulārā līmenī. Naftas ķīmija pēta naftas un dabasgāzes ķīmisko sastāvu, ka arī izstrādā ogļūdeņražu pārvēršanos par naftas produktiem mehānismus. Radiācijas ķīmija pēta ķīmiskos procesus vielās elektronu, gamma un rentgenstarojuma ietekmē, kā arī realizē endotermiskus procesus, materiālu modificēšanu, jaunu savienojumu veidošanu. Ķīmijas didaktika pēta, analizē un pilnveido ķīmijas izglītības procesus, to vispārīgās likumsakarības, mērķus un metodes; izstrādā didaktikas modeļus un metodiskās koncepcijas, mācību stratēģiju un programmas ķīmijas izglītības nodrošināšanai. Ķīmijas vēsture pēta un apraksta zināšanu uzkrāšanos par vielu īpašībām un pārvērtībām, saista ķīmijas attīstības vēsturi ar civilizācijas attīstību.