物理化學是從化學變化與物理變化的聯(lián)系入手，研究化學反應的方向和限度(化學熱力學)、化學反應的速率和機理(化學動力學)以及物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)間的關(guān)系(結(jié)構(gòu)化學)等問題，它是化學學科的理論核心。1887年Ostwald W和van't Hoff J H合作創(chuàng)辦了《物理化學雜志》，標志著這個分支學科的形成。隨著電子技術(shù)、計算機、微波技術(shù)等的發(fā)展，化學研究如虎添翼，空間分辨率現(xiàn)已達10^-10m，這是原子半徑的數(shù)量級，時間分辨率已達飛秒級(1fs=10^-15s)，這和原子世界里電子運動速度差不多。肉眼看不見的原子，借助于儀器的延伸已經(jīng)變得可以摸得著，看得見的實物，微觀世界的原子和分子不再那么神秘莫測了。