Фізична хімія (часто в літературі скорочено – физхимия) – розділ хімії, наука про загальні закони будови, структури і перетворення хімічних речовин. Досліджує хімічні явища з допомогою теоретичних і експериментальних методів фізики. Найбільш великий розділ хімії.
Історія фізичної хімії була покладена в середині XVIII століття. Термін «Фізична хімія», в сучасному розумінні методології науки і питань теорії пізнання, належить М. В. Ломоносову, який в 1752 вперше читав студентам Петербурзького університету «Курс істинної фізичної хімії». У преамбулі до цих лекцій він дає таке визначення: «Фізична хімія – наука, яка повинна на підставі положень і дослідів фізичних пояснити причину того, що відбувається через хімічні операції в складних тілах». Вчений в працях своєї корпускулярно-кінетичної теорії тепла стосується питань, в повній мірі відповідають вищевикладеним завданням і методам. Саме такий характер носять і експериментальні дії, службовці підтвердження окремих гіпотез і положень цієї концепції.