كيمياء الفيمتو (بالإنجليزية: Femtochemistry) هو فرع من الكيمياء الفيزيائية يهتم بدراسة التفاعلات الكيميائية في مجال زمني ضيق جداً في حدود فمتوثانية، وهو ما يعادل 10−15 جزء من الثانية، وقد تحدث خطوات في بعض التفاعلات ضمن إطار زمني أقل من ذلك، حيث تقاس حينئذ بأبعاد أتوثانية، ويترافق مع تشكيل نواتج وسطية.
كان العالم أحمد زويل رائداً في هذا المجال من العلم، ونال نتيجة أبحاثه العلمية المتميزة على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1999. استعمل زويل في أبحاثه ومضات من مصدر ليزري لإجراء تلك الدراسات.