Die Atmosphärenchemie (auch: Luftchemie) ist ein Gebiet der Atmosphärenforschung. Sie befasst sich mit der Zusammensetzung und den chemischen Stoffumsetzungen der Erdatmosphäre. Sie liefert wichtige Beiträge zum Verständnis der Luftverschmutzung (beispielsweise Smog) und des Erdklimas.

Als die Wissenschaft ab den 1940er Jahren durch die sich abzeichnende Luftverschmutzung geprägt wurde, zeigte die Atmosphärenchemie bis in die 1980er Jahre hinein eine Schwerpunktsetzung auf Reaktionen innerhalb der Gasphase und speziell photochemische Prozesse. Phänomene wie der Sommersmog über Los Angeles und der Londoner Wintersmog im Jahr 1952, aber auch die Problematik des anwachsenden Ozonlochs über der Antarktis bestimmten die wissenschaftliche Agenda.

Der Einfluss flüssiger und fester Bestandteile, also die Chemie der Hydrometeore und Aerosole, rückte hiernach stärker in den Fokus der Betrachtung und begründete die Themensetzung der modernen Multiphasenchemie, die ein Verständnis der vielfältigen Wechselwirkungen der unterschiedlichen Atmosphärenkomponenten zum Ziel hat.

• Richard P. Wayne: Chemistry of atmospheres: an introduction to the chemistry of the atmospheres of earth, the planets, and their satellites. 3. ed., reprint. Oxford Univ. Press, Oxford 2006, ISBN 978-0-19-850375-0. 

• Johann Feichter, Ulrich Schurath, Reinhard Zellner: Luftchemie und Klima. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 138–150, doi:10.1002/ciuz.200700423. 

• Andreas Wahner, Geert Moortgat: Die Atmosphäre als photochemischer Reaktor. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 192–198, doi:10.1002/ciuz.200700429. 

• Ian Barnes, Karl‐Heinz Becker, Peter Wiesen: Organische Verbindungen und der Photosmog. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 200–210, doi:10.1002/ciuz.200700415. 

• Jürgen Schnelle‐Kreis, Martin Sklorz, Hartmut Herrmann, Ralf Zimmermann: Atmosphärische Aerosole: Quellen, Vorkommen, Zusammensetzung. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 220–230, doi:10.1002/ciuz.200700414. 

• Thorsten Hoffmann, Cornelius Zetzsch, Michel J. Rossi: Chemie von Aerosolen. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 232–246, doi:10.1002/ciuz.200700417. 

• Hartmut Herrmann, Wolfgang Jaeschke, Detlev Möller: Chemie in Wolken, Nebel und Niederschlag. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 254–265, doi:10.1002/ciuz.200700413. 

• Rainer Steinbrecher, Ralf Koppmann: Biosphäre und Atmosphäre: Bedeutung biogener Kohlenwasserstoffe. In: Chemie in unserer Zeit. Band 41, Nr. 3, 2007, S. 286–292, doi:10.1002/ciuz.200700422. 

• NASA-JPL Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies
• Kinetic and photochemical data evaluated by the IUPAC Subcommittee for Gas Kinetic Data Evaluation