Физикалық химия физиканың кванттық механика, статистикалық физика және термодинамика, сызықты емес динамика, өріс теориясы және т.б. сияқты маңызды бөлімдерінің теориялық әдістерін қолданатын қазіргі химияның негізгі теориялық негізі болып табылады. Физикалық химиядағы жеке бөлімдер ретінде электрохимия, фотохимия, беттік құбылыстардың физикалық химиясы (соның ішінде адсорбция), радиациялық химия, металл коррозиясы туралы ілім, жоғары молекулалық қосылыстардың физика-химиясы (қараңыз: полимер физикасы) және т. б. физикалық химияға өте жақын және кейде оның тәуелсіз бөлімдері ретінде қарастырылады. физика-химиялық талдау және кванттық химия. Физикалық химияның көптеген бөлімдерінде объектілер мен зерттеу әдістері, әдіснамалық ерекшеліктері және қолданылатын аппарат бойынша нақты шекаралар бар. Физикалық химия мен химиялық физика арасындағы айырмашылықтары:Бұл екі ғылым да химия мен физика арасында түйіседі, кейде химиялық физика Физикалық химияның құрамына кіреді. Бұл ғылымдар арасында нақты шекара салу әрдайым мүмкін емес. Дегенмен, жеткілікті дәлдікпен бұл айырмашылықты келесідей анықтауға болады: Физикалық химия көптеген бөлшектердің бір мезгілде қатысуымен болатын процестерді қарастырады; химиялық физика жеке бөлшектерді және олардың өзара әрекеттесуін, яғни нақты атомдар мен молекулаларды қарастырады (осылайша, физхимияда кеңінен қолданылатын "идеалды газ" ұғымына орын жоқ).
