Ла́зерная хи́мия, раздел физической химии, изучающий химические превращения и физико-химические процессы в веществе под действием лазерного излучения.
Лазерная химия подразделяется на селективную (резонансную), называемую лазерной фотохимией, и неселективную (нерезонансную), называемую термохимией. При тепловом воздействии лазерного излучения реагирующая смесь только нагревается, энергия распределяется равномерно по всем степеням свободы реагирующих молекул. Фотохимическое воздействие лазерного излучения позволяет получать концентрации возбужденных молекул или радикалов, намного превышающие равновесное значение. Высокая монохроматичность лазерного излучения позволяет избирательно возбуждать молекулы одного вида. При этом избирательность возбуждения ограничивается лишь степенью перекрывания полос в спектре поглощения вещества. Использование импульсов излучения малой длительности позволяет снять ограничение избирательности, связанное с обменом энергией между различными молекулами или между различными химическими связями в одной молекуле. Лазерное излучение используют для стимулирования реакций в твердых телах, в частности при создании больших интегральных схем в микроэлектронике. Соответствующие реакции могут быть чисто тепловыми, и фотохимическими. Решающий фактор — возможность острой фокусировки лазерного излучения и гибкого управления им. В биохимии лазеры применяют для воздействия на компоненты макромолекул, например на остатки аминокислот белков.Применение лазерного излучения в химии эффективно для процессов, связанных с получением дорогостоящих продуктов и изделий (разделение изотопов, создание интегральных схем для микроэлектроники, синтез особо чистых веществ и реактивов).