فلسفه‌ی شیمی philosophy of chemistry‌ روش‌ و فرض‌های بنیادی علم شیمی را بررسی می‌کند. فیلسوفان، شیمیدانان، و گروه‌های متشکل از فیلسوفان و شیمیدانان در این زمینه تحقیق می‌کنند. 
در چند قرن گذشته فلسفه‌ی علم بر فیزیک متمرکز و به ویژه در قرن گذشته به طرزی فزاینده به اجزاء نهایی وجود یا آن چه می‌توان تقلیل‌گرایی نامید مربوط بوده است. مثلاً توجه زیادی به نتایج فلسفی نسبیت خاص، نسبیت عام و مکانیک کوانتومی شده است. اما در سال‌های اخیر به فلسفه‌ی زیست‌شناسی و فلسفه‌ی شیمی که هر دوی آن‌ها به حالات میانی‌تر وجود می‌پردازند نیز توجه زیادی شده است.
مثلاً در فلسفه‌ی شیمی با توجه به واقعیت کوانتومی در سطح میکروجهان و با توجه به فواصل عظیم میان الکترون‌ها و هسته‌ی اتمی می‌توانیم بپرسیم چگونه است که، بر خلاف آن چه شاید فیزیک پیش‌بینی کند، نمی‌توانیم دست خود را در دیوار فرو ببریم. پاسخ را شیمی فراهم می‌آورد و بنابراین می‌پرسیم آن چیست که شیمی را از فیزیک متمایز می‌سازد.
در فلسفه‌ی زیست‌شناسی که ارتباط نزدیکی با شیمی دارد، درباره‌ی آن چه جانداران را در بنیادی‌ترین سطح از اشیاء بیجان متمایز می‌سازد، تحقیق می‌کنیم. آیا می‌توان جانداران را بر اساس مبانی مکانیستی محض درک کرد، یا آن گونه که ویتالیسم می‌گوید همیشه چیزی فراتر از حالات کوانتومی صِرف وجود دارد؟
شاید مباحث فلسفه‌ی شیمی از نظر مفهومی به پیچیدگی مسئله‌ی اندازه‌گیری کوانتوم‌مکانیکی در فلسفه‌ی فیزیک نباشند و شاید از نظر مفهومی به اندازه‌ی براهین بهینگی(1) در زیست‌شناسی تکاملی پیچیده نباشند. اما علاقه به فلسفه‌ی شیمی تا حدی از توانایی شیمی در برقراری ارتباط میان «علوم سخت» مانند فیزیک و «علوم نرم» مانند زیست‌شناسی ناشی می‌شود که به آن به مثابه‌ی علم مرکزی نقشی نسبتاً متمایز می‌دهد.

مبانی شیمی
فیلسوفان شیمی مثلاً در این مورد بحث می‌‌کنند که آیا طبیعت از نظر راستگردی و چپگردی متقارن است یا خیر. ملکول‌های آلی (یعنی کربن‌پایه) ملکول‌هایی هستند که اغلب چپگرد یا راستگرد، یعنی فضاویژه(2) هستند. آمینواسیدهای چپگرد و قندهای راستگرد مبنای شیمی حیات هستند. شیمیدانان، زیست‌شیمیدانان و زیست‌شناسان به یکسان در باره‌ی مبادی این فضاویژگی بحث می‌کنند. فیلسوفان می‌خواهند بدانند که آیا حیات به طور تصادفی و در میان جهان شیمیایی بیجان و متقارن پدید آمده یا از آن روی پدید آمده است که شیمی فضاویژه بوده است. برخی می‌گویند انسان‌ها جواب را فقط هنگامی خواهند دانست که بتوانیم حیات زمینی را با حیات برون‌زمینی مقایسه کنیم. برخی فیلسوفان فکر می‌کنند که انسان‌ها میل دارند که طبیعت متقارن باشد و این تمایل موجب می‌گردد در برابر شواهدی که بر علیه این تصور وجود دارد مقاومت کنند یا آن‌ها را نادیده بگیرند.
یکی از موضوعات رایج، تعیین این امر است که فیزیک و به ویژه مکانیک کوانتومی تا چه حد پدیده‌های شیمیایی را تبیین می‌کند. آیا شیمی را در واقع می‌توان آن گونه که بسیاری فرض کرده‌اند به فیزیک تقلیل داد یا شکاف‌های تبیین‌ناپذیری بین این دو وجود دارد؟ اخیراً برخی نویسندگان گفته‌اند که به رغم معرفت فزاینده‌ی ما به عرصه‌ی میکروجهان(3)، در برنامه‌ی تقلیل‌گرایانه دشواری‌هایی وجود دارد. از جمله فیلسوف برجسته‌ی علم، کارل پوپر(4)، چنین گفته است.

روش‌شناسی
شیمی به یک معنا علم آزمایشگاهی پاردایماتیک است، علمی که هم بر فیزیک تجربی و هم بر فیزیک نظری تقدم دارد. هر چند ستاره‌شناسان مجبورند بدون آزمایش مستقیم به سراغ اجرام دوردستی بروند که مورد توجه آن‌ها قرار دارند و زیست‌شناسان آزمایش‌های خود را بر روی اغلب اشیاء در دسترس باید در محدوده‌ی قیود اخلاقی و قانونی انجام دهند، اما شیمی با توضیحات کتابی در باره‌ی روش‌ علمی انطباق دارد و در واقع خود چنین توضیحاتی را مطرح می‌سازد.
یکی از مباحثی که آزمایش‌های شیمی مطرح می‌سازند ارزش ابهام به مثابه‌ی انگیزه‌ای است برای علمی که شیمدانان به آن مشغول هستند. مثلاً امیلی آر. گروشولتز(5) و روالد هافمن(6) ادعا کرده‌اند که ابهام در شیمی به رفع شکاف میان آزمایش و نظریه کمک کرده و به این ترتیب، موجب پیشرفت این عرصه گردیده است. چنین برهانی پیش‌فرض‌هایی از این دست را که هرچه مفهومی کامل‌تر تبیین شود مفیدتر خواهد بود به چالش می‌گیرد.

فیلسوفان شیمی 
در سال‌های اخیر چند فیلسوف و دانشمند به فلسفه‌ی شیمی پرداخته‌اند که از آن میان می‌توان به ویژه به فیلسوف هلندی یاپ ون براکل(7)، که فلسفه‌ی شیمی را در سال 2000 نوشته است، و فیلسوف- شیمیدان مالتی اریک اسکری(8) ویرایشگر نشریه‌ی Foundations of Chemistry و نویسنده‌ی Normative and Descriptive Philosphy of Science and the Role of Chemistry in Philosophy of Chemistry در سال 2004 و مقالات دیگر اشاره کرد. اسکری به ویژه به مبانی فلسفی جدول تناوبی و نسبت میان فیزیک و شیمی در رابطه با این جدول علاقمند است.
هر چند دانشجویان روش‌شناسی در دیگر شاخه‌های علوم معمولاً عاملان به آن علم نیستند، اما در شیمی (و به ویژه در شیمی آلی ترکیبی) روش فکری و مبانی فلسفی را محققانی با برنامه‌های عملی تحقیقاتی بررسی می‌کنند. الیاس جیمز کوری(9) که مفهوم «رتروسنتز» را مطرح ساخت اثر پرباری را موسوم به «منطق سنتز شیمیایی» منتشر کرده است که ساختار این فرآیندهای فکری را مشخص و در باره‌ی سنتز مبتنی بر کامپیوتر بحث می‌کند. شیمیدانان دیگری از قبیل کی. سی. نیکلائو(10) (که «کلاسیک‌ها در سنتز کلی» را منتشر ساخته است) راه او را دنبال می‌کنند.