化学研究范畴广泛，涉及多个领域。美国国家科学基金会（NSF）在2009年6月对化学研究进行了重新分类，以涵盖该领域的各个方面。以下是详细的分类和简要解释：

1. 基础化学（包括4个子类别）

- 化学合成：涉及药物、新材料、日常化学品等的制备。这一领域结合了有机化学、无机化学和高分子化学等传统方法。

- 化学结构、动力学和机理：研究物质结构及其变化过程的原理，与近现代物理学紧密相关。

- 化学测量和成像：提供化学研究过程中的定量定性检测手段，并为医学和生命科学研究提供技术支持。

- 理论、模型和计算方法：基于现有原理，建立近似的物理模型，进行理论分析或通过计算机进行计算模拟。

2. 交叉学科（包括4个子类别）

- 环境化学科学：监测和研究中大气、土壤和水体环境中的化学过程。

- 生命过程的化学：研究物质在生物体内的作用和变化，为医学、药学及生命过程理解提供支持。

- 催化化学：探讨如何促进或阻碍特定化学反应。

- 高分子、超分子和纳米化学：研究高分子的合成、性质和变化，分子的自组装特性以及在纳米尺度下的新特性，开发新型功能材料。

补充说明：化学在药物开发、新能源探索、日常化学品创新和矿物处理等方面都有应用。材料科学可以进一步扩展，包括传统材料（如合成纤维、塑料、橡胶）和先进功能材料（如半导体、光电材料、选择性膜）。