شیمی فیزیکی، شاخه‌ای از علم شیمی است که به بررسی اصول فیزیکی و ریاضیاتی واکنش‌های شیمیایی و رفتار مواد می‌پردازد. این رشته به تحلیل انرژی، سرعت واکنش‌ها و تعادل شیمیایی می‌پردازد و از مفاهیم ترمودینامیک و کینتیک استفاده می‌کند. هدف شیمی فیزیکی، درک بهتر فرآیندهای شیمیایی و پیش‌بینی رفتار مواد در شرایط مختلف است. این علم به توسعه روش‌های جدید در شیمی و مهندسی شیمی کمک می‌کند و در زمینه‌های مختلفی مانند داروسازی و محیط زیست کاربرد دارد.