Sebbene esistano molti rami di chimica, i cinque rami principali sono la chimica biochimica, fisica, organica, inorganica e analitica. Mentre la chimica fisica si occupa delle proprietà fisiche e delle caratteristiche delle sostanze chimiche, la biochimica coinvolge lo studio dei processi chimici che avvengono negli organismi viventi. La chimica organica può includere lo studio delle proprietà e delle strutture associate ai composti a base di carbonio.
La sottodisciplina della chimica inorganica è lo studio di tutti i composti che non sono a base di carbonio o idrocarburi. Un chimico inorganico può studiare diversi metalli, sali, ossidi e acidi. La chimica analitica si occupa dell'analisi dei componenti chimici nelle sostanze. Questo ramo è diviso nei due sottocampi analisi quantitativa e qualitativa.
Alcune altre branche della chimica sono la geochimica, la chimica ambientale, l'elettrochimica, la termochimica e la chimica dello stato solido.