化学的主要研究领域是：无机化学：研究除碳化合物(有机物)以外的所有元素及其化合物;有机化学：研究在种类、数量上占优势的碳化合物（有机化合物），物理化学：研究化学的基础理论如键结合学、热力学、动力学、化合键，并用数学、物理方法辅助化学研究。与此关系密切的一门知识是"理论化学"，它研究化学键理论，解释不同物质相互反应、电子转换的过程及反应层过程。化学的一个重要分支是"分析化学"，它研究化合物及其组成成份和比例。在当代，"高分子化学"的重要性越来越突出(聚合化学)，它研究如何用人工合成的方法制造新物质。
“{应用化学”使化学知识应用于人类生活必需品的生产领域，即应用于对人造材料、人造纤维、矿物肥料、杀虫剂等的生产技术研制中。由此，这门学科与过程控制技术/化学工程学有很多关联。化学的其他分支还有如生物化学：是有机化学与生物学交叉的边缘学科;地理化学：是研究地层地壳化学等，与地球学有紧密联系;农学化学：与农学有关;药物化学：与药剂学有关。一个新的分支是生态化学：它涉及研究在生态系统内确定化学制剂的方法和对化学物质对环境的危害评估的基础。
"食品化学"是研究关于食品成分的合成、贮存和加工中的变化及卫生和质量检验方法、发现伪劣品的分析方法，进一步涉及到大量的附加剂，还包括烟草生产、美容用品生产等，最后，该学科还研究食品包装、玩具、家用清洁剂和洗涤用品、空气清新剂、杀虫剂等等。请不要把它与食品工艺学和营养学混淆：食品工艺学是研究食品生产和加工的技术过程，营养学则是从生理学、经济学和其他视角研究人类营养的学科。食品化学是一门独立的综合学科，毕业时要通过国家考试，由联邦州的培训考核部门安排。此外，化学和药剂学专业的学生亦可把食品化学作为重点来学习。
由于在综合性大学中学习的是化学的科学性理论基础和方法，而化学应用在化学工业中占有突出地位，因此在应用科学大学中更加注重的是，技术应用的化学专业应使毕业生具备在实验课室及生产和企业技术领域独立工作的能力。
