Fonochemia, sonochemia – dział chemii fizycznej obejmujący całokształt zagadnień dotyczących zastosowania ultradźwięków (i ewentualnie krótszych fal głosowych) w chemii. Fonochemia opisuje reakcje chemiczne inicjowane, katalizowane lub modyfikowane ultradźwiękami i efekty mechaniczne działania tych fal na środowisko. Nauka ta obejmuje również niezwykle ważne dla badań struktury zagadnienie zależności niektórych właściwości ultradźwięków od fizykochemicznych własności środowiska.