化学研究什么，简而言之：研究物质的变化。广泛接受的定义：化学(chemistry)是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。

首先，化学研究的是物质的变化，这种变化是在原子和分子的层面的变化，也就是组成和结构上的变化。

物质的变化是一个很普适的概念，与现在/眼下不一样的，就是变化。如果按着这个概念，物质时刻在变化。比如说房间中的空气，气体分子的组成、分布、振动状态等等每秒每毫秒......每皮秒都在变化，一刻不停，这就是变化，物质的变化。这个不全是化学研究的范畴。还别说这个，房间一般情况下是流通的，即使在宏观层面也是在变化的。变化是绝对，不变是相对的。哲学上讲，地球上就没有静止的物质，每一刻都在变化。就拿一块深山的石头，应该是不变化了吧，或秒级来看是不变化的。但地球本身是在运动的，围绕太阳在运动。太阳也是在运动的，在银河系里运动。银河系也是在运动的......。

可以说，人类发展到现在，每一个变化（统称吧）都能找到相应的学科；或者说每一个已被认知的变化，都有相应的学科在研究。但其实变化就在哪里，归为哪个学科研究，只是人类为了方便去硬性划分的。至于划分的合理与否，其实并不重要，因为变化就在那里，规律也就在那里。

按通常的学科分类，化学只是在原子、分子水平上研究物质的组成和结构的变化，以及由这些组成和结构的变化，带来或引发的相关物质外在和内在属性的变化。进而更进一步推广研究这种原始和次生的变化的应用，转化为生产力，服务人类。

但如前所述，学科的设计只是人类的一种认知方法，为了方便人类研究的一种手段。生而有限，而学海无涯。一个人或有限数量的一群人，不太可能同时研究所有的变化和现象，所以要分科而学。不过要认识到：这种分科而学，有明显的弊病，尤其是在客观上从骨子、从小就限制了人的思维和认知的宽度和广度，以及创新性。但在没有更好的手段和办法之前，还只能采用分科而学的办法。

反复想要强调的是，化学也只分科而学的产物，不得已分科而学的一种手段，绝不是事物的本身，也不是研究和学习的最佳办法，只是不得已的办法。也就是说，化学爱好者，其他学科的爱好者也一样，千万不要把自己限制起来，困在化学中或者困在某一个学科中。脑海中要始终有一个冲动：冲破一切学科限制，回归事物及其变化的本质研究，才有可能真正意义上的突破和创新。

人说在爱因斯坦之后，科学已死，其中的分科而治可能是原因之一。这里有一个最鲜明的、可参考的例子：中医和西医。中医讲天人合一，讲调理和系统医治，把病放在人这个系统中去解决；西医讲分科而治，典型的头痛医头，脚痛医脚。哪个更佳？当下，显然是西医无论从实效还是从各个方面，都明显胜出。但就真得是该这样吗？目前自然科学的发展也是百花齐放，分科而治的成效显然是巨大成功的，但放在历史的长河中，百年、千年之后再评判，就一定正确吗？

远了，但想要表达的是，在了解化学研究什么之前，一定要知道：化学只是一个学科研究的方法，只是一个被前人定义的名词。不是事物的本质，如果当初定义这个词或翻译这个词的人把化学定义为“华学”，那么现在大家接受的就是“华学”，而非化学。最浅显易懂的：“Laser”在大陆叫“激光”，在台湾叫“镭射”，名词而已，或者说记号而已，不要太认真。。稍想想就会发现有太多的案例可循。更不能拿这些人为的名词限制自己，人为、事先地给自己设限：哪些能做，哪些不能做。都能做！！！

那么化学作为一门学科，到底研究什么呢？其实很简单：研究物质结构和组成的变化，以及由此而次生的物质特性的变化，以及变化的应用。化学研究的边界是原子、分子层面。比原子小的层面，不研究；比分子大的层同，也不研究。

氢气和氧气反应，生成了水，包括如何加快这种生成速度，这是化学研究的范围。至于说，这个水中的氢原子是氕氘氚哪一个同位素，又是怎么样在衰减的，一般来讲不是化学研究的范围；至于生成的水是用来喝、还是用来浇花；生成的水变成了水汽、变成了冰块、变成了雪花、变成了超临界的水汽等等，一般来讲也不是化学研究的范围。