Çevre kimyası, doğal yerlerde meydana gelen kimyasal ve biyokimyasal olayların bilimsel olarak incelenmesidir. Çevre kimyası, hava, toprak ve su ortamlarındaki kimyasal türlerin kaynakları, reaksiyonları, taşınımı, etkileri ve akıbetleri ile insan faaliyetlerinin bunlar üzerindeki etkisinin incelenmesi olarak tanımlanabilir. Çevre kimyası, atmosferik, sucul ve toprak kimyasının yanı sıra analitik kimyayı da içeren disiplinler arası bir bilim dalıdır. Çevre ve diğer bilim alanları ile ilgilidir. Potansiyel kirliliği kaynağında azaltmaya çalışan yeşil kimyadan farklıdır.
Çevre kimyası, kirlenmemiş çevrenin nasıl işlediğini anlamakla başlar. Doğal olarak mevcut olan kimyasalları tanımlar. Bu kimyasalların konsantrasyonunu ve etkilerini inceler. Daha sonra, kimyasalların salınımı yoluyla insanların çevre üzerindeki etkilerini doğru bir şekilde inceler.
Çevre kimyagerleri, çevredeki bir kimyasala ne olduğu konusundaki çalışmalarına yardımcı olmak için kimya ve çeşitli çevre bilimlerinden bir dizi kavramdan yararlanırlar. Kimyadaki önemli genel kavramlar arasında kimyasal reaksiyonları ve denklemleri, çözeltileri, birimleri, örneklemeyi ve analitik teknikleri anlamak yer alır. Kimyagerler feromonlar gibi biyolojik aktiviteye sahip bileşikler üzerinde çalışırlar.