شیمی هسته‌ای یکی از شاخه‌های فناوری هسته‌ای است. در این زمینه واکنش‌ها و موارد شیمیایی فرایند‌های هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرند.شیمی هسته‌ای، جزئیات ماهیت پیوندی (نیرویی) که پروتون‌ها و نوترون‌ها را به یکدیگر نگه می‌دارد و خواص هسته از قبیل رادیواکتیویته، تغییرات و تبدیلات مصنوعی، شکست هسته و ذوب هسته‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهد.اشعه ایکس، پرتوهای آلفا و بتا و گاما و ساختارهای اتمی از جمله موارد مورد بررسی شیمی هسته‌ای هستند.
