Fizinis chemikas yra mokslininkas, studijuojantis fizikinę chemiją – chemijos poskyrį, kurio pagrindinis dėmesys skiriamas cheminių reiškinių nagrinėjimui pagal fizikinius įstatymus. Tokie chemikai linkę atlikti tyrimus, kurių tikslas – atrasti fizinius mechanizmus ir priežastis, lemiančias cheminius reiškinius, tokius kaip reakcijos ir energijos pasiskirstymas. Fizinės chemijos metodai taikomi daugelyje skirtingų chemijos sričių, įskaitant termodinamiką, cheminę kinetiką, tarpmolekulinių jėgų ir fizikinių savybių ryšį bei elektrinį laidumą. Fizinis chemikas gali susirasti darbą įvairiose srityse, įskaitant mokslinius tyrimus, švietimą ir pramonę. Apskritai, norint pažengti į priekį bet kurioje iš šių sričių, būtinas aukštojo mokslo laipsnis.
Yra du skirtingi, bet glaudžiai susiję lygmenys, kuriais fizinis chemikas gali tirti cheminius reiškinius: makroskopiniu lygmeniu, kuris yra linkęs sutelkti dėmesį į atsirandančias didelių molekulių grupių savybes, arba molekuliniu lygmeniu, kuriame dėmesys sutelkiamas į tai, kaip elgiasi atskiros molekulės. ir kaip mažos molekulių grupės sąveikauja viena su kita. Bendras fizikinės chemijos tikslas yra paaiškinti ryšius tarp molekulinių charakteristikų ir makroskopinių savybių. Paviršiaus įtempimas yra geras to pavyzdys – pavyzdžiui, kai kurie vabzdžiai gali vaikščioti vandens paviršiumi dėl vandens molekulių rišlumo savybių.
Fizinė chemija skirstoma į daugybę skirtingų posričių, tačiau dažniausiai tiriama termodinamika, kvantinė mechanika ir cheminė kinetika. Fizikinis chemikas, studijuojantis termodinamiką, domisi energijos judėjimu ir mainais cheminiuose reiškiniuose, ypač cheminėse reakcijose. Kvantinė mechanika apima atomų ir molekulių struktūros tyrimą ir gali padėti suprasti, kodėl vyksta tam tikros reakcijos. Fizinis chemikas, norintis tirti ir manipuliuoti cheminių reakcijų greičiu, greičiausiai tyrinės cheminę kinetiką. Neįprasta, kad asmuo studijuoja tik vieną iš šių sričių, neįtraukiant visų kitų, nes skirtingi chemijos poskyriai labai sutampa.
Daugelis skirtingų organizacijų samdo kvalifikuotus fizinius chemikus. Pavyzdžiui, šie specialistai gali dirbti dėstymo ir mokslinių tyrimų darbą universitetuose ar mokslinių tyrimų institutuose. Darbo taip pat dažnai galima rasti fiziniams chemikams pramonėje, nes įmonės, kurios gauna pelno iš cheminių procesų, nuolat ieško būdų, kaip optimizuoti savo procesus. Daugelis vyriausybinių ir karinių tyrimų įstaigų taip pat samdo tokio tipo mokslininkus. Fizinis chemikas gali dirbti su bet kuriuo iš įvairių tipų projektų, įskaitant efektyvią energiją, termodinamiškai stabilias kompiuterio dalis ir spartinančius pramoninius cheminius procesus.