الكيمياء الفيزيائية هي فرع من الكيمياء يهتم بدراسة الظواهر الفيزيائية التي ترتبط بالعمليات الكيميائية والتفاعلات الكيميائية وتأثيرها على الخصائص الفيزيائية للمواد. وتشمل هذه الظواهر توصيل الكهرباء والحرارة والضغط والتصاعد والتسرب والانتقال الجزيئي والتغييرات الكهروكيميائية.
تعد الكيمياء الفيزيائية مهمة للعديد من المجالات الصناعية والعلمية، حيث تمكننا من فهم الخصائص الفيزيائية للمواد وتحسينها وتطويرها لتحسين الأداء والكفاءة في الصناعات المختلفة. وتستخدم الكيمياء الفيزيائية أيضًا في دراسة الظواهر الكيميائية في الأنظمة الحيوية مثل البروتينات والإنزيمات، والتي تساعد في فهم آليات العمليات الحيوية وتطوير علاجات جديدة للأمراض. كما تستخدم الكيمياء الفيزيائية في تصميم وتطوير المواد الجديدة مثل البوليمرات والنانومواد والمواد الكهربائية والإلكترونية.