Nucleaire chemie is een specialiteit van de chemie, verantwoordelijk voor de studie van de transformaties die atomen op een natuurlijke of kunstmatige manier in de kern aanwezig zijn. Deze tak van chemie bestudeert alles wat met radioactiviteit te maken heeft. Met andere woorden, het onderzoekt alle chemische reacties die ontstaan in stoffen die als radioactief worden beschouwd. Omdat natuurlijke radioactiviteit de bekendste is in de nucleaire chemie.
Binnen de natuurlijke radioactiviteit kunnen alle repercussies die optreden in de stoffen, het product van radioactieve emissies, worden bestudeerd, die worden geclassificeerd als alfa, bèta en gamma. Degenen die van het alfa-type zijn, hebben positieve straling, terwijl die van het bètatype negatieve straling hebben en in het geval van gamma geen elektrische lading vertonen. Deze transformaties ontstaan dankzij de invalskracht die elke soort straling heeft. De straling die de zon afgeeft, is een duidelijk voorbeeld van wat natuurlijke radioactiviteit is.
Kunstmatige stralingen op hun beurt zijn die welke door mensenhanden worden geproduceerd voor een specifiek doel, vooral in industriële of medische sectoren. Op medisch gebied wordt bijvoorbeeld nucleaire geneeskunde aangepakt. Deze tak van de geneeskunde richt zich op het uitvoeren van behandelingen en evaluaties door middel van afbeeldingen die bekend staan als gammagrammen. Deze afbeeldingen zijn gebaseerd op de locaties van radioactieve afbeeldingen, ontdekt door gammastraling.
Het is belangrijk om het te benadrukken feit dat, als de tijd vordert, kernchemie is van groot voordeel voor de mensheid, of voor de productie van radiofarmaceutica, voor de studie van ziekten zoals kanker, onder vele anderen. Al deze toepassingen kunnen echter, ondanks dat ze gunstig zijn voor de mens, net als elke andere activiteit afval produceren en daarom maatregelen vereisen die het behoud van mens en milieu mogelijk maken.