Mặc dù có nhiều ngành hóa học, nhưng năm ngành chính là hóa sinh, vật lý, hữu cơ, vô cơ và hóa học phân tích. Trong khi hóa lý liên quan đến các tính chất vật lý và đặc điểm của các chất hóa học, hóa sinh liên quan đến việc nghiên cứu các quá trình hóa học xảy ra trong cơ thể sống. Hóa học hữu cơ có thể bao gồm việc nghiên cứu các đặc tính và cấu trúc liên kết với các hợp chất gốc cacbon.
Phân ngành của hóa học vô cơ là nghiên cứu về tất cả các hợp chất không phải là cacbon hoặc hydrocacbon. Một nhà hóa học vô cơ có thể nghiên cứu các kim loại, muối, oxit và axit khác nhau. Hóa học phân tích liên quan đến việc phân tích các thành phần hóa học trong các chất. Nhánh này được chia thành hai lĩnh vực phân tích định lượng và định tính.
Một số ngành hóa học khác là địa hóa học, hóa học môi trường, điện hóa học, nhiệt hóa học và hóa học trạng thái rắn.
