21 世纪初，美国化学工业产值约占国民生产总值的35%，化学品出口量占出口产品总量的38%。近年来，美国化学专业的四大传统研究领域——分析化学、无机化学、有机化学和物理化学——已向生物学、材料科学和物理学等学科领域不断地渗透发展，逐步形成了以下几类专业领域：计算化学（Computational Chemistry），分析化学(Analytic Chemistry)、无机化学(Inorganic Chemistry)、有机化学(Organic Chemistry)、物理化学(Physical Chemistry)、生物化学(Biological Chemistry)、理论化学(Theoretical Chemistry)、材料化学(Materials Chemistry，包括高分子化学Polymer Chemistry 和纳米科学Nanoscience 等研究领域)、核化学(Nuclear Chemistry)、环境化学(Environmental Chemistry)和大气化学(Atmospheric Chemistry)等其他交叉学科领域1。其他与化学有关的边缘学科包括：海洋化学，大气化学，地球化学，宇宙化学，星际化学等。化学可以被看成一个基础性的学科，但是随着发展，又跟很多其它专业结合，比如物理，材料，生物，工程等等，衍生出新的领域。
按照申请难易程度，从低到高大致可以划分为：
计算化学：通过数理方法进行化学研究的一个分支，往往对申请者的数理背景具有较高的要求，其核心是利用计算机辅助，对化学过程或者生化过程进行研究；随着近些年计算机领域的蓬勃发展，申请难度也正在逐渐提高。
有机化学：是化学中的较大分支，几乎所有学校都开设，实验容易上手的同时对数理要求不是很高，也是申请方向中人数最多的。不过工作的环境比较不太好，强度高，经常接触些刺激性的化学物品。由于有机化学在工业界相对容易找到高收入的工作，因此有机化学在申请上往往会遇到来自美国、英国等英语为母语的学生的激烈竞争；不少学校的有机化学方向每年只会接受一到两个国际学生，竞争还是激烈。
物理化学：对于数理要求很高，但是申请竞争方面还好，尤其是对比domestic学生而言，国际学生在数理这方面还是容易显示优势。毕业后主要是做faculty。
分析化学：相对于有机而言，工作环境会好些，但是美国学校中单独开设分析化学的学校不是很多，在选校的时候比较难办。
药物化学：仅次于生物化学的申请难度，比较利于背景是有机化学的同学申请。单独开设的学校也比较少，同时也需要考虑到生物方向学生和本国学生的竞争。
生物化学：申请难度很高的一个方向。申请人数多的同时Bar也比较高。好处是任何化学背景的学生申请这个方向都有合适的学校选择。
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