Η πετροχημεία είναι ο κλάδος της χημείας που μελετά τις χημικές διεργασίες που συμβαίνουν στα πετρώματα και τα ορυκτά. Εξετάζει τη σύνθεση, τη δομή και τις ιδιότητες των πετρωμάτων, καθώς και τις αντιδράσεις που συμβαίνουν σε αυτά. Αυτή η επιστήμη είναι σημαντική για την κατανόηση των φυσικών πόρων, όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, και συμβάλλει στην ανάπτυξη νέων υλικών και τεχνολογιών. Η πετροχημεία έχει εφαρμογές σε τομείς όπως η γεωλογία, η μηχανική και η περιβαλλοντική επιστήμη.