Kemia on aineen koostumusta, ominaisuuksia ja muuttumista tutkiva tiede. Kemia luokitellaan luonnontieteisiin ja se tutkii pääasiassa alkuaineiden ja niiden muodostamien yhdisteiden, kuten molekyylien, rakennetta ja käyttäytymistä sekä etsii keinoja molekyylien tunnistamiseksi ja valmistamiseksi. Alkuaineiden varsinainen koostumus – atomit ja alkeishiukkaset – kuuluvat sen sijaan fysiikan aihepiiriin. Kemian tutkimuksessa keskitytään kemiallisiin reaktioihin ja kemiallisiin sidoksiin; alkuaineita ei voida jakaa tai muuttaa toiseksi aineeksi kemiallisissa prosesseissa. Kemia ja fysiikka kuitenkin hyödyntävät osin samoja konsepteja, kuten esimerkiksi kemiassa huomioidaan energia ja massa kemiallisia reaktioita tarkasteltaessa.