Os três principais ramos ou assuntos da química são química orgânica, química inorgânica e físico-química.

1. Química orgânica estuda a estrutura, propriedades e reações de compostos contendo carbono, incluindo hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos e ésteres. É o estudo da estrutura, propriedades e reações das moléculas orgânicas, que são moléculas que contêm átomos de carbono. A química orgânica também se preocupa com a síntese e reatividade de moléculas orgânicas e com a aplicação da química orgânica a outros campos, como medicina, ciência de materiais e energia.
2. Química Inorgânica estuda a estrutura, propriedades e reações de todos os outros elementos e seus compostos, incluindo metais, não metais e complexos de coordenação. A química inorgânica é o estudo das propriedades e do comportamento dos compostos inorgânicos, que são compostos que não contêm átomos de carbono. A química inorgânica preocupa-se com a síntese e caracterização de compostos inorgânicos, o estudo de suas propriedades e reações e a aplicação da química inorgânica a outros campos, como catálise, ciência dos materiais e energia.
3. Físico-química estuda os princípios fundamentais que regem os processos químicos, incluindo termodinâmica, cinética e mecânica quântica. A físico-química é o estudo dos princípios físicos que governam os processos químicos. A físico-química preocupa-se com o estudo da estrutura dos átomos e moléculas, das interações entre as moléculas e da termodinâmica e cinética das reações químicas. A físico-química também se preocupa com a aplicação de princípios físicos a outros campos, como ciência dos materiais, espectroscopia e eletroquímica.