Хімія зазнає впливу фізики, мабуть, сильніше, ніж будь-яка інша наука. Колись, у роки свого дитинства, коли хімія майже цілком зводилася до того, що ми зараз називаємо неорганічною хімією (тобто хімією речовин, не пов'язаних із живими тілами), коли копіткою працею хіміків відкривалися численні хімічні елементи, їхній зв'язок один з одним, вивчалися їхні сполуки, аналізувався склад ґрунту й мінералів,— у ті роки хімія відіграла важливу роль у становленні фізики. Ці науки дуже сильно взаємодіяли: уся теорія атомної будови речовини отримала ґрунтовну підтримку в хімічному експерименті. Хімічну теорію, тобто теорію самих реакцій, підсумувала періодична система Менделєєва. Вона виявила чимало дивовижних зв'язків між різними елементами — стало ясно, що з чим і як сполучається; усі ці правила склали неорганічну хімію. Самі вони, своєю чергою, зрештою були пояснені квантовою механікою. Отже, насправді теоретична хімія — це фізика. Однак пояснення, яке дає квантова механіка,— це все ж пояснення в принципі. Ми вже казали, що знання шахових правил — це одне, а вміння грати — зовсім інше. Можна знати правила, а грати погано. Так само дуже і дуже непросто точно передбачити, що відбудеться в тій чи іншій хімічній реакції. І все ж у самих глибинах теоретичної хімії лежить квантова механіка.
Є до того ж галузь фізики і хімії, причому дуже важлива галузь, до якої вони обидві доклали рук. Ідеться про застосування статистики до тих випадків, коли діють закони механіки, тобто про статистичну механіку. У будь-якій хімічній реакції бере участь багато атомів, а рухи їхні випадкові й хитромудрі. Якби ми могли проаналізувати кожне зіткнення, детально простежити рух кожної молекули, то ми б завжди знали, що станеться. Але потрібно так багато чисел, щоб відзначити шлях усіх молекул, що жодної місткості обчислювальної машини, а тим більше місткості мозку, не вистачить. Отже, важливо навчитися працювати з такими складними системами. Статистична механіка, крім того, лежить в основі теорії теплових явищ, або термодинаміки.
У наш час неорганічна хімія як наука звелася в основному до фізичної і квантової хімії; перша вивчає швидкості реакцій та інші їхні деталі (як молекула потрапляє в молекулу, яка з частин молекули відірветься першою і т. д.), а друга допомагає розуміти те, що відбувається, мовою фізичних законів.
Інша галузь хімії — органічна хімія, хімія речовин, пов'язаних із життєвими процесами. Свого часу думали, що подібні речовини настільки незвичайні, що їх не виготовиш власними руками з неорганічних речовин. Але це виявилося не так: органічні речовини відрізняються від неорганічних лише більшою складністю розташування атомів. Органічна хімія, природно, тісно пов'язана з біологією, яка постачає їй речовини, і з промисловістю; далі, багато чого з фізичної хімії та квантової механіки так само застосовне до органічних сполук, як і до неорганічних. Утім, головні завдання органічної хімії зовсім не в цьому, а в аналізі й синтезі речовин, що утворюються в біологічних системах, у живих тілах. Звідси можна поступово перейти до біохімії і до самої біології, тобто до молекулярної біології.