Unsur kimia
Pada paruh kedua abad ke-20, laboratorium fisika mampu menghasilkan inti atom unsur kimia dengan waktu paruh yang terlalu pendek untuk jumlah yang cukup besar untuk disebut ada. Unsur-unsur ini juga dinamai oleh IUPAC, yang umumnya mengadopsi nama yang dipilih oleh penemu. Praktek ini dapat mengarah pada pertanyaan kontroversial dari kelompok riset yang benar-benar menemukan unsur kimia, sebuah pertanyaan yang tertunda cukup lama untuk unsur-unsur dengan nomor atom 104 dan selanjutnya. (Lihat kontroversi penamaan unsur kimia).
Kimia organik fisik
Banyak aspek terkait hubungan reaktivitas-struktur dalam kimia organik dapat dirasionalisasi melalui resonansi, elektron yang mendorong, induksi, aturan delapan elektron, dan hibridisasi orbital, tapi ini hanya formalisme yang membantu dan tidak mewakili realitas fisik. Karena keterbatasan ini, pemahaman sejati kimia organik fisik memerlukan pendekatan yang lebih ketat yang didasarkan pada fisika partikel. Kimia kuantum menyediakan kerangka teoretis yang ketat yang mampu memprediksi sifat molekul melalui perhitungan struktur elektronik molekul, dan telah menjadi alat yang tersedia dalam kimia organik fisik dalam bentuk paket perangkat lunak populer. Kekuatan kimia kuantum dibangun di atas model gelombang atom, di mana nukleus inti atom adalah bola bermuatan sangat kecil yang dikelilingi oleh awan elektron yang menyebar. Partikel didefinisikan oleh fungsi gelombang, sebuah persamaan yang berisi semua informasi yang terkait dengan partikel tersebut. Semua informasi tentang sistem terkandung dalam fungsi gelombang. Informasi ini diambil dari fungsi gelombang melalui penggunaan operator matematika.