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화학(化學, chemistry)은 물질의 성질, 조성, 구조, 변화 등에 대해서 연구하는 자연과학의 한 분야이다. 화학은 이미 존재하는 물질을 이용하여 특정한 목적에 맞는 새로운 물질을 합성하는 길을 제공하며, 이는 농작물의 증산, 질병의 치료 및 예방, 에너지 효율 증대, 환경오염 감소 등 여러 가지 이점을 제공한다.
화학을 독립된 과학으로 발전시킨 사람은 영국의 로버트 보일이었고, 근대 화학의 기초를 구출한 사람은 앙투안 라부아지에였다. 18세기 말에 들어서 라부아지에의 이론은 대부분의 화학자들에게 채택되었다. 19세기에 들어서자 존 돌턴은 원자론을 주장하였고 이어 아보가드로는 분자의 존재를 주장하였다. 1869년에는 율리우스 로타르 마이어, 드미트리 멘델레예프에 의해서 주기율이 발견되었다.
화학은 취급 대상 및 대상의 취급 방법에 따라서 전통적으로 무기화학, 물리화학, 분석화학, 생화학, 유기화학으로 나뉜다. 이 외에도 더 세부적으로 나뉠 수 있기 때문에 화학의 분과는 매우 다양하다.