1.化學體系的宏觀平衡性質

以熱力學的三個基本定律為基礎，研究宏觀化學體系（含有分子數(shù)目量級在10左右的體系）在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡態(tài)物理化學性質及其規(guī)律性。由于以平衡態(tài)為前提，時間不再是變量。屬于這方面的物理化學分支學科有化學熱力學、化學統(tǒng)計力學、溶液化學、膠體化學和表面化學。

2.化學體系的微觀結構和性質

以量子力學為理論基礎，研究分子、分子簇和晶體的結構，物體的體相中原子和分子的空間結構、表面相的結構，以及結構與物性之間的關系與規(guī)律性。屬于這方面的物理化學分支學科有結構化學、晶體化學和量子化學。