近年来，美国化学专业的四大传统研究领域-分析化学、无机化学、有机化学和物理化学已向生物学、材料科学和物理学等学科领域不断地渗透发展，逐步形成了以下八类专业领域：分析化学、无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、理论化学、材料化学，包括高分子化学和纳米科学等研究领域、核化学、环境化学和大气化学等其他交叉学科领域。化学专业的研究领域不断扩大，这也给学术界带来了更多的研究契机。

由于化学专业偏理论研究型的特点，所以不受美国大多数本土学生的青睐，除了个别研究分支，如高分子化学、纳米化学、材料化学等这些热门方向依然竞争力比较强，其他方向相对竞争力并不大。特别是化学专业作为一门传统而古老的自然学科，在美国的研究水平已经相当成熟，而且具有极其发达的基础理论研究，所以与其他学科的交叉研究已经成为一种趋势，也是今后深入研究的主流方向。

化学专业在美国研究生的申请中竞争比较激烈，在申请过程中，学生在申请背景上的匹配是非常重要的。因此申请化学专业的学生最好本科具备化学专业的学位，或是与化学相关的专业的学位，如药学、生物、医学、化学工程，材料科学与工程等专业。若学生不是化学及其相关专业的本科学位，需要具备相关的前提课程和研究背景亦可以申请。

在国内可以申请的相关专业有：药学、生物、医学、化学工程，材料科学与工程。

由于中美在专业上的差异，国内外在专业的开设上也有所区别，因此在申请的时候也需要注意化学专业的各个分支也需要国内学生的专业匹配，尤其是在前提课程和研究背景上，在申请时是需要与具体的方向相对应的。