كيمياء الغلاف الجوي هو فرع من علم الغلاف الجوي والذي يدرس كيمياء الغلاف الجوي للأرض وللكواكب الأخرى, ويعتمد على علم الفيزياء والأرصاد الجوية وعلم المحيطات والبراكين وغيرها من العلوم, ويدرس هذا العلم تأثير البراكين والرياح الشمسية والكائنات المختلفة على الغلاف الجوي, كما يبحث هذا العلم في طبقة الأوزون وغازات الأحتباس الحراري وغيرها من الظواهر وآثارها السلبية على الغلاف الجوي.