結(jié)構(gòu)化學是在原子- 分子水平上研究物質(zhì)分子構(gòu)型與組成的相互關(guān)系以及結(jié)構(gòu)和各種運動的相互影響的化學分支學科。
它又是闡述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀性能的相互關(guān)系的基礎(chǔ)學科。結(jié)構(gòu)化學不但與其他化學學科聯(lián)系密切，而且與生物科學、地質(zhì)科學、材料科學和醫(yī)藥學等各學科的研究相互關(guān)聯(lián)、相互配合、相互促進。
由于許多與物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的化學數(shù)據(jù)庫的建立，結(jié)構(gòu)化學也愈來愈被農(nóng)學家和化工工程師所重視。
與其他的化學分支一樣，結(jié)構(gòu)化學一般從宏觀到微觀、從靜態(tài)到動態(tài)、從定性到定量按各種不同層次來認識客觀的化學物質(zhì)。演繹和歸納仍是結(jié)構(gòu)化學研究的基本思維方法。早期的有關(guān)物質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的知識可以說是來自對于物質(zhì)的元素組成和化學性質(zhì)的研究。當時人們對化學物質(zhì)（包括各種單質(zhì)和為數(shù)不多的幾種化合物），只能從對物質(zhì)組成的規(guī)律性認識，諸如定比定律、倍比定律等加以概括。隨著化學反應(yīng)當量的測定，人們提出了“化合價”的概念并用以說明物質(zhì)組成的規(guī)律。那時，對于原子化合成分子的成因以及原子在分子中的排布方式可以說是一無所知。
結(jié)構(gòu)化學的產(chǎn)生與有機物分子組成的研究密切相關(guān)。有機化學發(fā)展的初期，人們總結(jié)出許多系列有機物分子中碳原子呈四面體化合價的規(guī)律。為解釋有機物組成的多樣性，人們提出了碳鏈結(jié)構(gòu)及碳鏈的鍵飽和性理論。隨后的有機物同分異構(gòu)現(xiàn)象、有機官能團結(jié)構(gòu)和旋光異構(gòu)現(xiàn)象等研究，也為早期的結(jié)構(gòu)化學研究提供有力的實驗證據(jù)，促使化學家從立體構(gòu)型的角度去理解物質(zhì)的化學組成和化學性質(zhì)，并從中總結(jié)出一些有關(guān)物質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的規(guī)律性，為近代的結(jié)構(gòu)化學的產(chǎn)生打下了基礎(chǔ)。
