A fizikai kémia a kémia egyik ága, amely a kémiai rendszerek fizikai tulajdonságait és viselkedését tanulmányozza. Célja, hogy megértse a kémiai reakciók mechanizmusait és a molekulák közötti kölcsönhatásokat, valamint a hőmérséklet, nyomás és koncentráció hatását a reakciókra. A fizikai kémia alkalmazza a fizika elveit és módszereit, hogy modellezze a kémiai folyamatokat. Fontos területei közé tartozik a termodinamikai és a kinetikai elemzés, amelyek segítenek a kémiai egyensúly és a reakciósebesség megértésében.