En fysikalisk kemist är en vetenskapsman som studerar fysikalisk kemi, ett delområde av kemi som fokuserar på att undersöka kemiska fenomen inom fysikaliska lagar. Sådana kemister tenderar att bedriva forskning som syftar till att upptäcka de fysikaliska mekanismerna och orsakerna bakom kemiska fenomen, såsom reaktioner och energifördelning. Metoder inom fysikalisk kemi tillämpas på många olika områden inom kemin, inklusive termodynamik, kemisk kinetik, förhållandet mellan intermolekylära krafter och fysikaliska egenskaper samt elektrisk konduktivitet. En fysikalisk kemist kan hitta arbete inom en mängd olika områden, inklusive forskning, utbildning och industri. I allmänhet är en avancerad examen nödvändig för att avancera inom något av dessa områden.
Det finns två olika men närbesläktade nivåer på vilka en fysikalisk kemist kan studera kemiska fenomen: på den makroskopiska nivån, som tenderar att fokusera på de framväxande egenskaperna hos stora grupper av molekyler, eller på den molekylära nivån, som fokuserar på hur enskilda molekyler beter sig. och hur små grupper av molekyler interagerar med varandra. Ett vanligt mål inom fysikalisk kemi är att förklara sambanden mellan molekylära egenskaper och makroskopiska egenskaper. Ytspänning är ett bra exempel på detta – vissa insekter kan till exempel gå på vattenytan på grund av vattenmolekylernas sammanhängande egenskaper.
Fysikalisk kemi är indelad i många olika delområden, men de vanligaste studerade är termodynamik, kvantmekanik och kemisk kinetik. En fysikalisk kemist som studerar termodynamik är intresserad av rörelse och utbyte av energi i kemiska fenomen, särskilt kemiska reaktioner. Kvantmekaniken omfattar studiet av strukturen hos atomer och molekyler, och kan ge insikt i varför vissa reaktioner sker som de gör. En fysikalisk kemist som är intresserad av att studera och manipulera hastigheten för kemiska reaktioner kommer sannolikt att studera kemisk kinetik. Det är ovanligt att en individ endast studerar ett av dessa områden med undantag för alla andra, eftersom det finns en stor överlappning mellan olika delområden inom kemi.
Många olika organisationer anlitar skickliga fysikaliska kemister. Dessa yrkesverksamma kan hitta både undervisnings- och forskningsarbete vid till exempel universitet eller forskningsinstitut. Jobb finns också ofta tillgängliga för fysikaliska kemister inom industrin, eftersom företag som tjänar på kemiska processer ständigt letar efter sätt att optimera sina processer. Många statliga och militära forskningsinstitutioner anlitar också dessa typer av forskare. En fysikalisk kemist kan arbeta med någon av en mängd olika typer av projekt, inklusive effektiv energi, termodynamiskt stabila datordelar och accelererande industriella kemiska processer.