近代化学是以原子论和化学键理论为基础和主线发展的。原子电子结构的发现和量子理论的建立，为化学提供了坚实的科学基础。化学在近两个世纪的发展中逐渐形成了自身的学科分工。根据研究对象和任务，化学分为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学 与物理、化学生物学等学科方向和许多各具特色的研究方向。与此同时，随着与物理学、材料科学、生命科学、信息科学、能源科学、纳米科学以及环境与生态科学等相关科学分支的进一步交叉融合，化学的学科分支也在不断发展壮大。

化学学科发展已经到了从定性到定量、从宏观到微观、从静态到动态、从描述到推理、从既分化到又综合的阶段。当前，化学学科已是实验和理论并重的科学系统，它不仅拥有日益完备的实验技术与手段，其理论体系也日趋丰富和完善，对科学地开展实验设计和对实验结果的预测与诠释发挥着日益重要的指导作用。随着化学理论的发展以及高速计算机等新技术的应用，化学工作者的研究兴趣极大拓展，研究内容极大丰富，研究手段日益多样。