عِلْمُ الكِيمِيَاءِ هو علم يدرس المادة وتغيُّراتها، لا سيَّما خواصها، وبِنيتها، وتركيباتها، وسلوكها، وتفاعلاتها، وما تُحدِثه من ذلك. وهو العلم بالذرات والروابط التي تربط بينها فتَكونُ جزيئاتٍ ترتبطُ (معًا) فتَكونُ مادةً، وبالتفاعلات التي بينَها. فشأنُ الكيمياء عظيمٌ في الحياة، في مجالات كثيرة وفي الصناعة على اختلاف أنواعها: كالصِّناعة الغذائية، وصناعة المنظفات، والدِهانات، والأصبغة، والأدوية، والعقاقير، والنسيج، والملابس، والأسلحة، وغيرِ ذلك، وفي الطب وغيره من العلوم. حتى إنها سميت «العِلْمَ المَرْكَزِيّ»؛ فهو جوهر ربط علوم الطبيعة ببعضِها البعض.
وهو من علوم الطبيعة، وهي: الفيزياء، وعلوم الأرض، وعلم الفلك، وعلم الأحياء. ولتاريخ صناعة الكيمياء بالغ الأثر في مجال الكيمياء عامةً. وأما الفيزياء فهي علم المادة وكميَّات الفضاء، وقوانينها، فالكيمياء فرع من علوم الفيزياء، ولكنّها لا تتفرع من الفيزياء.
يُعدُّ جابر بن حيان الملقّب بـ «أبي الكيمياء»، المؤسّس الحقيقي لمفهوم علم الكيمياء، المبني على مفهوم التجريبية، إذ يقول: «إن واجب المشتغل في الكيمياء هو العمل وإجراء التجربة، وإن المعرفة لا تحصل إلاَّ بها». حتى أن العرب سمَّوا الكيمياء عامةً بـ «صَنْعَة جَابِر». وكلمة كيمياء ذات أصلٍ عربي، وتشتق الكلمة من المصدر كمي بمعنى أستر وأخفى، ووجهة ذلك تعتمد على الكتمان وتحريم إذاعتها وإفضاء أسرارها لغير أهلها لكون هدفها تحويل المعادن البخسة إلى ذهب وفضة. تنقسم الكيمياء إلى فروع عدة تتفرّع منها أقسام أخرى، أهمها: الكيمياء العامة والتي تدرس المبادئ الأساسية في الكيمياء، والكيمياء العضوية وتهتم بدراسة المواد العضوية، أي التي تحتوي على عنصر الكربون، والكيمياء غير العضوية والكيمياء الفيزيائية والكيمياء الحيوية والكيمياء التحليلية.