В основе физической химии лежит применение концепции и законы физики к химическим явлениям, чтобы описать в количественных (математических) терминов огромное количество качественных (наблюдения) информацию отбор только самых важных понятий физической химии будет включать в себя: электронные волнового уравнения и квантово-механической интерпретации структуры атомов и молекул, изучение фундаментальных субатомных частиц материи, применение термодинамики к теплот образования соединений и теплоты химической реакции, теории скорость процессов и химических равновесий, орбитальная теория химической связи и , химия поверхности, включая катализ и мелкодисперсных частиц, принципы электрохимии и ионизации.

Хотя физическая химия тесно связана как неорганической и органической химии, считается отдельной дисциплиной.