La magnetochimica è un campo della chimica fisica che si occupa dello studio delle proprietà magnetiche delle sostanze. I primi studi sono dovuti al fisico francese Paul Langevin (1905), ma furono successivamente sviluppati negli anni 1920 dal chimico tedesco Wilhelm Klemm che pose le basi dello sviluppo di questa disciplina.
Tramite misure della suscettività magnetica o del momento magnetico è possibile risalire alla configurazione elettronica di ioni metallici o molecole non metalliche caratterizzate dal possedere particolari caratteristiche magnetiche. In chimica inorganica la magnetochimica ha contribuito allo sviluppo della teoria del campo dei leganti e della chimica di coordinazione. In chimica organica ha contribuito allo studio della polimerizzazione (la graduale scomparsa dei doppi legami è dimostrabile tramite la magnetochimica), del carattere di aromaticità e dei radicali organici.