化学是一门研究物质的性质、组成、结构、以及变化规律的物理的子学科[1]。化学研究的对象涉及物质之间的相互关系，或物质和能量之间的关联。传统的化学常常都是关于两种或以上的物质之间的接触和其后的变化，即化学反应，又或者是一种物质变成另一种物质的过程。这些变化有时会需要使用电磁波，当中电磁波负责激发化学作用。不过有时化学并不一定要关于物质之间的反应。光谱学研究物质与光之间的关系，而这些关系并不涉及化学反应。准确的说，化学的研究范围是包括分子、电子、离子、原子、原子团在内的核-电子体系。“化学”一词，若单从字面解释就是“变化的学问”之意。”[2]。