Biokimia
Penemuan penting lain di bidang biokimia adalah penemuan gen dan perannya dalam mentransfer informasi di dalam sel. Bagian biokimia ini terkadang juga disebut dengan biologi molekuler. Pada tahun 1950-an, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, dan Maurice Wilkins menemukan bagaimana struktur DNA dan mencoba mencari hubungannya dengan transfer informasi genetik. Pada tahun 1958, George Beadle dan Edward Tatum berhasil memenangkan Hadiah Nobel akibat penelitian mereka mengenai jamur yang menunjukkan bahwa satu gen memproduksi satu enzim. Pada tahun 1988, Colin Pitchfork adalah orang pertama yang terbukti melakukan tindak kriminal melalui bukti DNA. Belum lama ini, Andrew Z. Fire dan Craig C. Mello memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2006 atas penemuan fungsi dari RNA interferensi (RNAi).
Sejarah sains
Sintesis urea oleh Friedrich Wöhler membuka bidang penelitian baru, kimia organik, dan pada akhir abad ke-19, ilmuwan mampu mensintesis ratusan senyawa organik.
Bagian akhir dari abad ke-19 melihat eksploitasi petrokimia bumi, setelah kehabisan pasokan minyak dari ikan paus.
Pada abad ke-20, produksi sistematis dari bahan-bahan yang halus memberikan pasokan produk jadi yang menyediakan tidak hanya energi, tetapi juga bahan sintetis untuk pakaian, obat-obatan, dan sumber daya pakai sehari-hari.
Penerapan teknik kimia organik untuk organisme hidup menghasilkan kimia fisiologis, pendahulu dari biokimia.
Abad ke-20 juga melihat integrasi fisika dan kimia, dengan sifat kimia dijelaskan sebagai akibat dari struktur elektronik atom.
Buku Linus Pauling tentang "The Nature of the Chemical Bond" menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk menjelaskan ikatan simpul dalam molekul yang lebih rumit.
Karya Pauling memuncak dalam pemodelan fisik dari DNA, "the secret of life" (menurut Francis Crick, tahun 1953).
Pada tahun yang sama, percobaan Miller-Urey didemonstrasikan dalam sebuah simulasi proses primordial, bahwa unsur dasar protein, asam amino sederhana, bisa dibangun sendiri dari molekul sederhana.