هناك أربعة أنماط رئيسية للوحدات في الكيمياء الفيزيائية:
1- الوحدة المجهرية: وهي الوحدة المستخدمة لوصف الخصائص الدقيقة للمواد على المستوى الذري أو الجزيئي، مثل مقاس الذرات والأبعاد الجزيئية والقوى البينية بينها.
2- الوحدة الحرارية: وهي الوحدة المستخدمة لوصف الحرارة والحركة على المستوى الجزيئي، مثل طاقة الإثارة والحرارة النووية وسعة الحرارة.
3- الوحدة الديناميكية: وهي الوحدة المستخدمة لوصف الحركة والانحرافات في المواد، مثل الدوران والاهتزازات والتحولات الجزيئية.
4- الوحدة المغناطيسية: وهي الوحدة المستخدمة لوصف الحقول المغناطيسية والتفاعلات المغناطيسية في المواد، مثل الدوارات المغناطيسية والتأثير المغناطيسي على الحركة والتفاعلات الكهربائية والكيميائية في الجزيئات المغناطيسية.