Chemie životního prostředí je vědecké studium chemických a biochemických jevů, které se vyskytují v přírodě. Chemii životního prostředí lze definovat jako studium zdrojů, reakcí, transportu, účinků a osudů chemických látek v ovzduší, půdě a vodním prostředí a vlivu lidské činnosti na ně. Chemie životního prostředí je interdisciplinární vědní obor, který zahrnuje chemii atmosféry, vody a půdy a využívá také analytickou chemii. Souvisí s životním prostředím a dalšími oblastmi vědy. Liší se od ekologické chemie, která se snaží snížit potenciální znečištění u jeho zdroje.
Chemie životního prostředí začíná pochopením toho, jak funguje nekontaminované životní prostředí. Identifikuje chemické látky, které jsou přítomny v přírodě. Studuje koncentraci a účinky těchto chemických látek. Poté přesně studuje účinky, které má člověk na životní prostředí prostřednictvím uvolňování chemických látek.
Environmentální chemici využívají řadu konceptů z chemie a různých věd o životním prostředí, které jim pomáhají při studiu toho, co se děje s chemickou látkou v životním prostředí. Mezi důležité obecné pojmy z chemie patří porozumění chemickým reakcím a rovnicím, roztokům, jednotkám, odběru vzorků a analytickým technikám. Chemici studují sloučeniny s biologickou aktivitou, například feromony.