Diğer bilim dallarında olduğu gibi, kimya bilimi çalışma alanlarındaki bilgi ve etkinlikleri sistemli hale getirmek ve sınırlamak amacıyla alt disiplinlere ayrılır.

Organik kimya
Organik kimyaya "karbon kimyası" da denir. Kimya biliminin tıp, ilaç, tekstil, tarım, boya gibi alanlarda faaliyet gösteren ve ağırlıklı olarak karbon bileşiklerini inceleyen alt dalıdır.

Analitik kimya
Kimyasal ölçüm bilimidir. Maddelerin kimyasal bileşiminin belirlenmeyi ve bu amaca yönelik yeni yöntemler, aygıtlar ve deney düzenekleri geliştirmeyi hedefler.

Bir bileşiğin hangi elementlerden oluştuğunu ve bu elementlerden her birinin miktarını  belirlemeye yönelik çalışmalardır.

Nükleer Kimya
Diğer adıyla çekirdek kimyası, atom altı düzeyde meydana gelen olayları inceler. Temel konularından biri radyoaktifliktir.

Nükleer kimya, atom çekirdeğindeki atom altı parçacıkların (elektron, proton, nötron, pozitron) ve enerji parçacıklarının (foton, nötrino, gluon) davranışlarını inceler.

Anorganik Kimya
İnorganik bileşikler üzerinde çalışan kimya alt disiplinidir.

Elektrokimya
Elektrik enerjisi ile kimyasal değişimler arasındaki ilişkiyi inceleyen kimya alt disiplinidir.
Pillerin yapımı ve madenlerin saflaştırılması, elektrokimyanın çalışma alanları arasındadır.

Fizikokimya
Fizik ile kimya arasında yer alan bu disiplin fiziksel yöntemlerin kimyaya uygulanmasından
ortaya çıkmıştır. Sıcaklık, basınç, derişim gibi fiziksel etkenlerin madde ve tepkimeler üzerindeki etkisini inceler.

Biyokimya
Canlıların yapısında bulunan organik-inorganik maddeleri, metabolizmada gerçekleşen kimyasal olayları ve besin-enerji döngüsünü inceleyen "canlılar kimyası" olarak da bilinen kimya disiplinidir.

Diğer dallar
Bunların dışında polimer kimyası, termokimya, elektrokimya, çevre kimyası, farmosötik kimya, jeokimya, agrokimya, foto kimya, gıda kimyası, astrokimya, atmosfer kimyası,  akışkanlar kimyası,  tıbbi kimya,  organometallik kimya,  adli kimya, teorik kimya, tekstil kimyası, sanayi kimyası gibi alt dallar vardır.