Fitoquímica é a ciência destinada ao estudo dos componentes químicos das plantas. Normalmente, é uma área de atuação dos químicos, farmacêuticos, mas ocasionalmente coordenada por botânicos.

Os trabalhos em fitoquímica consistem no levantamento e estudo de componentes químicos, como princípios ativos, odores, pigmentos, moléculas da parede celular. As aplicações destes estudos podem se ramificar para a área médica e farmacêutica (através da pesquisa de novas substâncias a serem usadas em medicamentos), assim como para a taxonomia (através do uso pelos botânicos dos caracteres químicos para diferenciar as espécies), como também para a química (através dos estudos das vias metabólicas que originam as diferentes substâncias presentes no vegetais), entre outras aplicações.