Chemia (grec. χημεία – chemeia) – nauka badająca naturę i własności substancji, a zwłaszcza przemiany zachodzące pomiędzy nimi. Chemia odkrywa prawa według których atomy łączą się poprzez wiązania chemiczne w mniej lub bardziej trwałe związki chemiczne, a także prawa według których wiązania pękają i tworzą się ponownie prowadząc do przemian jednych związków w drugie co jest nazywane reakcjami chemicznymi. Chemia zajmuje się także rozmaitymi własnościami substancji wynikającymi bezpośrednio z ich budowy atomowej.
Naturę i własności substancji bada też fizyka. Chemia i fizyka nawzajem się przenikają i często trudno jest precyzyjnie ustalić, gdzie kończy się jedna dziedzina, a zaczyna druga. Chemia, podobnie jak fizyka są centralnymi naukami przyrodniczymi. Obie te nauki stanowią podstawę wszystkich pozostałych nauk przyrodniczych – jak biologii czy geografii.
Początki chemii sięgają starożytności, kiedy to z ogólnych rozważań filozoficznych wyłoniła się alchemia, która poszukiwała kamienia filozoficznego czyli legendarnej substancji od wieków poszukiwanej przez alchemików, zamieniającej metale nieszlachetne w szlachetne. Przedstawiciele alchemii działali jeszcze na początku XIX wieku.
Za “ojców” współczesnej chemii, uważa się zwykle Roberta Boyle’a (1661), Antoine Lavoisiera (1787) i Johna Daltona (1808), którzy radykalnie rozgraniczyli badania z użyciem metody naukowej od dawnych poszukiwań kamienia filozoficznego.
Natomiast do początków XX wieku gwałtowny rozwój chemii nastąpił z odkryć chemicznych, takich jak: stworzenie jasnej koncepcji pierwiastka chemicznego, jako substancji, której nie można rozłożyć metodami chemicznymi, wprowadzonej przez Roberta Boyle’a (1689); rozpowszechnienie prawa zachowania masy przez Antoine Lavoisiera; stworzenie współczesnej koncepcji atomowej przez Johna Daltona (1808); odkrycie prawa okresowości i skonstruowanie układu okresowego pierwiastków przez Dmitrija Mendelejewa (ok. 1869); porzucenie koncepcji siły życiowej po otrzymaniu mocznika przez Friedricha Wöhlera (1828)
Oraz w początkach XX wieku: Odkrycie subtelnej budowy atomu przez Ernesta Rutherforda w latach 1911-1920 oraz stworzenie podstaw chemii kwantowej przez Heisenberga, Schrödingera i Pauliego w latach 20. XX w.