Kimya, maddenin yapısını ve davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır. Fizikokimya, biyokimya, analitik kimya, anorganik kimya ve organik kimya temel dallarıdır. Tıp gibi pek çok bilim dalının yardımcısı konumunda olan kimya biliminin gıda, ilaç, boya, kozmetik ve tekstil alanlarında kullanımı dolayısı ile, en bilinen dalı organik kimyadır.
Antik çağlarda maddenin belirli temel elementlerden oluştuğu düşünülür ve birçok kültürde bunlar hava, su, ateş ve toprağı içerirdi. Bununla birlikte antik Yunan filozoflardan bir kısmı atom fikrini ortaya atmış ve her şeyin çok küçük yapıtaşlarından meydana geldiğini öne sürmüşlerdir. Bu filozoflara daha sonra atomcu filozoflar da denmiştir. Çok eski çağlardan beri insanlar metalürji ile uğraşmakta, çeşitli eşyanın yapımında kimyasal olayları ve bunların sonucu olan ürünleri kullanmaktaydılar; örneğin camdan eşyanın üretiminde. Orta Çağ'a doğru simya geleneği ortaya çıkmıştır. Simya geleneği kimyanın öncülüdür ve mistisizm, felsefe gibi öğelerle kimyasal çeşitli araştırmaların karışımından ibarettir. Simyada özellikle iki önemli kavram ve amaç bulunmaktaydı: biri zaman zaman felsefe taşı olarak da anılan ve her türlü maddenin veya metalin altına dönüştürülmesine yardımcı olacak efsanevi bir şey, diğeri ise içen kişiye ölümsüzlük veya çok uzun yaşam vaad edecek ölümsüzlük iksiri yani ab-ı hayat.
Bugün Musée des Arts et Métiers isimli Fransız müzesinde bulunan, Lavoisier'in laboratuvarı.
Zamanla simyaya olan ilgi daha da bilimselleşmiş ve simyadan ayrık olarak kimya bilimi ortaya çıkmıştır. Modern kimyanın simyadan ayrışması ve temellerinin atılmasında önemli katkıları olan bir isim Robert Boyle'dur. Bugün özellikle ismini verdiği Boyle yasası ile tanınan Boyle atomcu fikriyatı savunan bir bilim insanıydı. Fransız bilim insanı Antoine Lavoisier ise kütlenin korunumu kanunu ile gerek kimya gerekse bilim tarihinde önemli bir adım atmış, kimya biliminin babası olarak da anıldığı olmuştur.[28] Kendisi ayrıca oksijen ve hidrojeni tespit edip adlandırandır. 19. yüzyılın başına kadar kimyanın, öteki fizik bilimlerin tersine, tümevarım (induction) yönünün tümdengelim (deduction) yönünden daha baskın olması, onun biyolojik bilimlere daha yakın olmasına neden oluyordu. Ama matematik ve fizik yöntemlerin kimyaya uygulanması sonucu yeni bir bilim dalının, yani fizikokimyanın doğmasında başta Wilhelm Ostwald[29], Van't Hoff[30] ve Arrhenius[31]'un payları büyüktür. Kimyasal maddelerin fiziksel değişimlerini, fiziksel olayların kimyasal maddelerin özeliklerinden yararlanılarak açıklanmasını konu alan ve elektrokimya, kolloid kimyası, çekirdek kimyası ve polimer kimyası gibi kollara ayrılan fizikokimya, bu bilginlerin 1881'de Zeitschrift Für Physikalische Chemie[32] adlı bilim dergisini yayımlamalarıyla bilim dünyasında kimyadan ayrı bir dal olarak yerini almıştır. İnsanların öğrenme ve araştırma merakı zamanla analitik (çözümlemeli) kimyanın doğmasına neden olmuş, bu durum zaman içinde koordinasyon kimyasının ve endüstriyel analitik kimyanın gelişmesine zemin hazırlamıştır. Analitik metotların keşfi tıp, biyoloji ve genetik alanında kimyanın kullanımını yaygınlaştırmıştır. Penisilin ve vitaminlerin keşfi ile kimya biliminin insanın yaşam kalitesini artırdığı gerçeğinin yanında gelişen teknolojinin üretim süreçlerinde kullanılmaya başlanması, çevre sorunlarına neden olmuş, bu durum doğal kaynakların ihtiyatsızca sarf edilmesi sonucunu doğurmuştur. Bu nedenle çevre kimyası ve su kimyası gibi alt bilim dalları da gelişmiştir.
