Криохи́мия — наука о химических превращениях в жидкой и твердой фазах при низких (вплоть до 70 К) и сверхнизких (ниже 70 К) температурах.
Основные задачи криохимии: исследование механизма химических реакций при низких температурах, изучение влиянии межмолекулярного взаимодействия на реакционную способность и ее связь с физико-химическими свойствами веществ, получение химических соединений и частиц нестабильных или высокореакционных при обычных температурах, выяснение нижних температурных границ химической активности веществ. Первые исследования химических реакций при низких температурах были проведены Дж. Дьюаром в начале 20 века (фторирование углеводородов при 90 К; реакции щелочных металлов, сероводорода с жидким кислородом). В 1930-х годах Р. Беллв жидкофазных реакциях с участием атома водорода обнаружил при низких температурах отклонение от закона Аррениуса и изотопный эффект (различия в свойствах изотопов данного элемента). Систематические исследования в области криохимии велись с 1950-х годов, этому способствовало появление методов радиоспектроскопии и матричной изоляции (Г. Портер, Дж. Пиментел; 1954). Разработаны методы криохимического синтеза, основанные на низкотемпературной соконденсации реагентов (Н.Н. Семенов, А.И. Шальников). В химической промышленности низкие температуры используют в синтезе аммиака, при каталитической конверсии метана и катионной полимеризации изобутилена, при получении аморфных и мелкокристаллических металлов. Криохимические процессы, основанные на физико-химических превращениях при низких температурах (кристаллизация, сублимационная сушка, экстрагирование и диспергирование), в сочетании с последующей дегидратацией, термическим разложением, спеканием при температурах выше 70 К перспективны в производстве ферритов, твердых электролитов, пьезокерамики, катализаторов, адсорбентов.