Os cinco ramos principais da química são química orgânica, química inorgânica, química analítica, química física e bioquímica. A química pode ser dividida em muitos sub-ramos que podem se enquadrar em mais de um dos ramos principais. Alguns sub-ramos incluem química forense, química medicinal, química de materiais e química nuclear.
A química orgânica é o estudo de materiais que contêm carbono e, portanto, são considerados matéria viva. Isso inclui combustível, plásticos, aditivos alimentares e medicamentos. Os sub-ramos relacionados à química orgânica incluem estereoquímica, química medicinal, química organometálica e química de polímeros.
A química inorgânica estuda moléculas e materiais que carecem de hidrocarbonetos e são considerados sem vida. Muitos materiais que contêm metal são inorgânicos. Os sub-ramos da química inorgânica incluem química nuclear, química bioinorgânica, geoquímica e química inorgânica industrial.
A química analítica consiste em dois sub-ramos: análise quantitativa e qualitativa da matéria. Este campo também consiste no desenvolvimento das ferramentas necessárias para realizar análises. A química analítica é usada em áreas como ciência ambiental, ciência forense e testes de drogas.
Físico-química é o estudo do comportamento de uma molécula e como suas propriedades físicas ajudam a mantê-la unida. Relaciona o campo da física à química. Sub-ramos da química física incluem eletroquímica, termoquímica, mecânica quântica e cinética química.
A bioquímica é o estudo de como os processos químicos ocorrem dentro de um organismo vivo. Os sub-ramos da bioquímica incluem endocrinologia, enzimologia, bioquímica clínica e bioquímica molecular.