在美国,化学是一个非常大的学科领域,学校普遍都开设有这个专业。从其专业设置来看,大部分学校都有独立的 department,也有个别学校把化学化工或者生物化学合在一起成为一个 department。化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及物质变化规律的科学。化学专业培养具备化学基础知识、基本理论和基本技能,能在化学及其相关领域的科学技术和其他领域从事科研教学技术及相关管理工作的应用型高级专门人才。主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。
当代化学大致分为四大类,又有许多延伸的与化学交叉的领域。四大类主要为:物理化学、分析化学、有机化学和无机化学。
1.物理化学是从物理角度分析化学原理,可谓近代化学的原理根基。物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光谱的根本原理,以及平衡态等基本问题,涉及热力学、动力学、量子力学、统计力学等重要物理领域。物理化学和化学物理两者差异不大,大体而言,物理化学为四大类中最讲求数值精确以及理论架构严谨的学门。
2. 分析化学,开发分析物质成分、结构的方法,使化学成分得以定性和定量,化学结构得以确定。分析化学是化学家最基础的训练之一。化学家在实验技术和基础知识上的训练,皆得力于分析化学。当代分析化学着重仪器分析,常用的分析仪器有几大类,包括原子与分子光谱仪,电化学分析仪器,核磁共振,X光,以及质谱仪。
3. 有机化学,研究碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的化合物的化学学科。有机化学主要研究有机化合物的合成途径和方法、机构和物理性质。由于有机化学高度的应用性和悠久的发展历史,通常被普罗大众视为当代化学的代名词。有机合成和新反应途径的开发,对于药物,天然物,生物和材料高分子的开发,都是极为重要的一环,对于化学工业有极大的影响。
4. 无机化学,有机化合物以外元素的化学领域,研究化合物的合成途径和方法,机构和物理性质,最常见的分子体系为金属错合物。有机和无机化学领域常有交叠,甚至有密不可分的趋势。有机金属化学就是一门结合有机和无机领域的化学。