تطبيقات الكيمياء الفيزيائية تشمل:
1- تصميم وتطوير المواد الجديدة: تستخدم الكيمياء الفيزيائية لتصميم وتطوير المواد الجديدة مثل البوليمرات والمواد النانوية والمواد الحيوية.
2- دراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للمواد: تستخدم الكيمياء الفيزيائية لدراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للمواد مثل الانحلالية والتوصيلية الحرارية والكهربائية.
3- تطوير التكنولوجيا الحيوية: تستخدم الكيمياء الفيزيائية لتطوير التكنولوجيا الحيوية مثل الأدوية والمواد الحيوية والتشخيص الطبي.
4- تطوير الطاقة: تستخدم الكيمياء الفيزيائية لتطوير وتحسين تقنيات الطاقة المتجددة والتحويل الكيميائي للطاقة.
5- التحليل الكيميائي: تستخدم الكيمياء الفيزيائية لتطوير أساليب التحليل الكيميائي مثل الكروماتوغرافيا والطيف الضوئي والطيف النووي المغناطيسي.