כימיה היא ענף במדעי הטבע העוסק בהרכב החומר, מבנהו, תכונותיו והשינויים החלים בו במהלך אינטראקציה עם חומר אחר. ניתן לכנות את הכימיה כ”מדע מרכזי”, כיוון שהיא מספקת את העקרונות הבסיסיים העומדים מאחורי תחומי ידע אחרים במדעי הטבע, כגון אסטרונומיה, הנדסת חומרים, ביולוגיה וגאולוגיה.
הוראת הכימיה בתיכון נעשית בהקשרים רלוונטיים תוך התייחסות לחיי היומיום. כך למשל נלמדים נושאים כמו חומצות ובסיסים וחמצון חיזור בהקשר של גוף האדם, בכימיה של מזון עוסקים תוך היכרות מעמיקה עם מולקולות הנחשבות “ביולוגיות” שומנים וסוכרים.
הבנת עולם הכימיה דורשת מהתלמידים שליטה טובה במיומנויות חשיבה מסדר גבוה: שאלת שאלות, ניסוח השערה, הסקת מסקנות, ניתוח נתונים המוצגים בגרפים ובטבלאות, בניית טבלאות וגרפים מתוך אוסף של נתונים, פתרון בעיות ועוד ועוד.