الكيمياء الفيزيائية هي فرع من فروع الكيمياء الذي يدرس العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في النظم الكيميائية. وتشمل أساسيات الكيمياء الفيزيائية ما يلي:
1- الحرارة والحركة الجزيئية: يدرس كيفية تحرك الجزيئات والإلكترونات والذرات في النظم الكيميائية، وكيف يؤثر التغير في درجة الحرارة على هذه الحركة.
2- التوازن الكيميائي: يدرس كيفية تحول المواد الكيميائية من حالة إلى أخرى، وما هي العوامل التي تؤثر عليها، وكيف يمكن التحكم في هذه العوامل لتحسين النظم الكيميائية.
3- الديناميكا الكيميائية: يدرس كيفية حدوث التفاعلات الكيميائية وما هي العوامل التي تؤثر على سرعتها، وكيف يمكن التحكم في هذه العوامل لزيادة سرعة التفاعل.
4- الطيفية الكيميائية: يدرس كيفية تفاعل الجزيئات مع الضوء والإشعاعات الكهرومغناطيسية، وكيف يمكن استخدام هذه الظاهرة لدراسة النظم الكيميائية.
5- الكيمياء الكمومية: يدرس الخصائص الكيميائية للمواد على المستوى الذري والجزيئي، وكيف يمكن استخدام النظريات الكمومية لتفسير هذه الخصائص والظواهر الكيميائية.