Kemiallinen fysiikka on kemian ja fysiikan aladivisioona, joka tutkii fysikaalis-kemiallisia ilmiöitä käyttäen atomi-ja molekyylifysiikan sekä kondensoituneen aineen fysiikan tekniikoita; se on fysiikan haara, joka tutkii kemiallisia prosesseja fysiikan näkökulmasta. Vaikka kemiallinen fysiikka on fysiikan ja kemian rajapinnassa, se eroaa fysikaalisesta kemiasta siinä, että se keskittyy enemmän fysiikan ominaisiin elementteihin ja teorioihin. Samaan aikaan fysikaalinen kemia tutkii kemian fysikaalista luonnetta. Näiden kahden alan välinen ero on kuitenkin epämääräinen, ja tutkijat harjoittelevat usein molemmilla aloilla tutkimustensa aikana.

Yhdysvaltain opetusministeriö määrittelee kemiallisen fysiikan ”ohjelmaksi, joka keskittyy rakenteellisten ilmiöiden tieteelliseen tutkimukseen yhdistäen fysikaalisen kemian ja atomi – / molekyylifysiikan tieteenalat. Sisältää opetusta heterogeeninen rakenteita, kohdistus ja pinta-ilmiöitä, kvanttiteoria, matemaattinen fysiikka, tilastollinen ja klassinen mekaniikka, kemiallinen kinetiikka, ja laser fysiikka.”