Astrochemie ist die Untersuchung von Molekülen im Universum, deren Vielfalt, deren Reaktionen und deren Wechselwirkung mit Strahlung.[1]
Die Disziplin ist eine Schnittmenge von Chemie und Astronomie. Die Astrochemie beinhaltet sowohl das Sonnensystem als auch das interstellare Medium. Die Untersuchung der Elemente und Isotopenverhältnisse in Objekten des Sonnensystems, wie Meteoriten, nennt man Kosmochemie, während die Untersuchung der interstellaren Atome und Moleküle und deren Wechselwirkung mit Strahlung meist zur molekularen Astrophysik gezählt wird. Die Bildung, die atomare und chemische Zusammensetzung und die Entwicklung molekularer Wolken ist von besonderem Interesse, da aus diesen Wolken Sonnensysteme entstehen können.