物理化学是化学中一个内容十分广泛的分支学科，它以物理学的原理和实验技术为基础，研究化学体系所遵循的规律的学科，是化学的理论基础，有时又称它为理论化学，物理化学的内容大体上可分为三个方面：
物理化学主要包括以下三个方面：
1．化学热力学
化学热力学是利用物理学中的热力学原理，研究化学体系宏观平衡态的性质和规律。它基于热力学的基本规律，如热力学定律和热化学数据，通过数学方法解决化学体系发生化学变化和物理变化的方向和限度问题。化学热力学还涉及热力学、电化学、溶液化学、胶体与表面化学等分支学科。
2．化学动力学
化学动力学研究由化学或物理因素引起的体系中化学变化过程的速度和变化机理。它包括催化、分子反应动力学，光化学、分子动态物理化学和分子激发态谱学等分支学科。
3．结构化学和量子化学
结构化学将现代物理学中的物理理论和实验方法与化学相结合，研究原子、分子和晶体的空间结构、电子状态和化学键等内容。它揭示了物质在原子-分子水平上的微观结构规律和微观结构与宏观性能的关系，并应用于化学的各个分支学科，形成了晶体化学、无机结构化学、有机结构化学、量子有机化学、量子无机化学、超分子化学等多个分支学科。
量子化学是一门基础学科，应用量子力学的原理和方法研究化学问题。量子力学描述了微观粒子的波粒二象性和运动规律，量子化学通过求解微观体系的薛定谔方程，得到原子和分子中电子和核的波函数和能量，揭示它们相互作用的图像和化学键的本质，解释各种图谱对应的微观结构，了解分子的稳定性和化学反应机理，说明结构和性能的关系。随着新的理论和计算技术的发展，量子化学在化学领域中的作用日益增长，成为各个新兴化学分支学科发展的重要理论基础，也是开发和制备新材料的依据。
1
