mały|Prezentacja własności termoizolacyjnych aerożelu mały|300x300px|Ogniwo galwaiczne bez przepływu kationów Chemia fizyczna jest nauką zajmującą się badaniem zjawisk makroskopowych, atomowych, subatomowych i międzycząsteczkowych w układach chemicznych uwzględniając prawa i pojęcia fizyki. Stosuje się zasady i pojęcia fizyki, takie jak ruch, energia, siła, czas, termodynamika, chemię kwantową, mechanikę statystyczną, dynamikę i równowagę.Chemia fizyczna, w odróżnieniu od fizyki chemicznej, jest głównie (ale nie zawsze) nauką makroskopową lub struktur makrocząsteczkowych, jako że większość zasad chemii fizycznej ma swoje podłoże na założeniach związanych z masą, niż ze strukturami cząsteczkowymi lub subatomowymi. Przykładem jest równowaga chemiczna czy koloidy.