結(jié)構(gòu)化學(xué)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(yùn)動(dòng)的相互影響的化學(xué)分支學(xué)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(xué)科。結(jié)構(gòu)化學(xué)不但與其他化學(xué)學(xué)科聯(lián)系密切，而且與生物科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、材料科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等各學(xué)科的研究相互關(guān)聯(lián)、相互配合、相互促進(jìn)。
由于許多與物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，結(jié)構(gòu)化學(xué)也愈來(lái)愈被農(nóng)學(xué)家和化工工程師所重視。
與其他的化學(xué)分支一樣，結(jié)構(gòu)化學(xué)一般從宏觀到微觀、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從定性到定量按各種不同層次來(lái)認(rèn)識(shí)客觀的化學(xué)物質(zhì)。演繹和歸納仍是結(jié)構(gòu)化學(xué)研究的基本思維方法。早期的有關(guān)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的知識(shí)可以說(shuō)是來(lái)自對(duì)于物質(zhì)的元素組成和化學(xué)性質(zhì)的研究。當(dāng)時(shí)人們對(duì)化學(xué)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(duì)物質(zhì)組成的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，諸如定比定律、倍比定律等加以概括。隨著化學(xué)反應(yīng)當(dāng)量的測(cè)定，人們提出了“化合價(jià)”的概念并用以說(shuō)明物質(zhì)組成的規(guī)律。那時(shí)，對(duì)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(shuō)是一無(wú)所知。
結(jié)構(gòu)化學(xué)的產(chǎn)生與有機(jī)物分子組成的研究密切相關(guān)。有機(jī)化學(xué)發(fā)展的初期，人們總結(jié)出許多系列有機(jī)物分子中碳原子呈四面體化合價(jià)的規(guī)律。為解釋有機(jī)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(jī)物同分異構(gòu)現(xiàn)象、有機(jī)官能團(tuán)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(xué)研究提供有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，促使化學(xué)家從立體構(gòu)型的角度去理解物質(zhì)的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)，并從中總結(jié)出一些有關(guān)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性，為近代的結(jié)構(gòu)化學(xué)的產(chǎn)生打下了基礎(chǔ)。
