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。
生化学
生物物理学、細胞生物学、分子生物学、などとも関連は深く、また応用化学としては生理学、生物工学、免疫学、遺伝学などとも連携して研究される為に、生化学とそれらの学問分野との境界は曖昧である。原理や方法は医学、薬学、農学などで実利的な応用にも役立ち、医学との連携では医化学や臨床化学というジャンルで呼ばれる場合もある。しかし、現在の生物学の研究は複数のジャンルの手法を駆使して行われることがほとんどであり、その境界は曖昧なものとなっており、寧ろ複合化が進んでいると言える。現在では、ケミカルバイオロジー（化学生物学）などのジャンルも派生してきている。