כימיה גרעינית היא התמחות בכימיה, האחראית על חקר התמורות שהאטומים מציגים בצורה טבעית או מלאכותית, בתוך הגרעין. ענף כימיה זה חוקר את כל הקשור לרדיואקטיביות. במילים אחרות, הוא חוקר את כל התגובות הכימיות שמקורן בחומרים הנחשבים לרדיואקטיביים. להיות רדיואקטיביות טבעית הידועה ביותר בכימיה גרעינית.
בתוך הרדיואקטיביות הטבעית ניתן ללמוד את כל ההשלכות המתעוררות בחומרים, תוצר של פליטות רדיואקטיביות, המסווגות כאלפא, בטא וגמא. לאלה שהם מסוג אלפא יש קרינה חיובית ואילו לאלה מסוג בטא יש קרינה שלילית ובמקרה של קרינת גמא הם אינם מציגים מטען חשמלי. טרנספורמציות אלה מתעוררות, הודות לכוח הפלישה שיש לכל סוג של קרינה. קרני השמש פולטות הן דוגמה ברורה למהי רדיואקטיביות טבעית.
מצדה, קרינות מלאכותיות הן אלה המיוצרות בידי האיש למטרה מסוימת, במיוחד כשמדובר במגזרים תעשייתיים או רופאים. לדוגמה, ב רפואי בשטח, רפואה גרעינית מטופל. ענף זה של הרפואה מתמקד בביצוע טיפולים והערכות באמצעות תמונות המכונות גמגרמות. תמונות אלה מבוססות על מיקומם של תמונות רדיואקטיביות, שהתגלו על ידי קרינת גמא.
חשוב להדגיש את העובדה שככל שהזמן מתקדם, הכימיה הגרעינית הועילה לאנושות, בין אם לייצור תרופות רדיואקטיביות, לחקר מחלות כמו סרטן, בקרב רבים אחרים. עם זאת, כל היישומים הללו למרות היותם מועילים לאדם, יכולים לייצר פסולת, כמו כל פעילות אחרת ולכן נדרשים אמצעים המאפשרים שמירה על האדם והסביבה.
