天然物化学
もともと有機化学は生物のみが産生することができるとされていた物質を扱う化学の一分野であったので有機化学=天然物化学であった。しかし、19世紀前半にフリードリヒ・ヴェーラーやヘルマン・コルベによって生物体内で無くとも有機化合物を合成することが可能であることが示された。また天然には存在しない有機化合物も合成されるようになり、有機化学は炭素化合物を扱う化学の分野に拡張され、その中の一分野として生物が産生する物質を扱う分野として天然物化学が確立した。
海洋化学
海洋に存在する種々の物質の存在量や存在形態を明らかにすることによって、海水の循環や生物過程との関連を解明することを目的に行われる。また、下層大気のエアロゾルなどの微小粒子は海水へ化学物質を供給する働きがあることから、これに関する研究も広義の海洋化学に含まれることがある。新しい医薬品などに利用するために海産生物から有用物質を抽出する研究も海洋化学の一分野と考えられるが、水産天然物化学として区別される場合もある。