A femtokémia a fizikai kémia egyik ága , amely nagyon rövid időintervallumokban, femtoszekundumok nagyságrendjében vizsgálja a kémiai reakciókat (innen a név). Az ezen a területen végzett munkájáért A. Zewail 1999-ben megkapta a kémiai Nobel-díjat : "a kémiai reakciók valós idejű tanulmányozásáért femtoszekundumos spektroszkópiával ". A munka fő eredménye, hogy lehetővé vált az elemi kémiai reakciók lefolyásának "valós időben" megfigyelése, és ezzel létrejött a kémia új ága - a femtokémia, amely femtoszekundumos (10 −15 - 10 ) időtartományban vizsgálja a kémiai folyamatokat. -12 másodperc ). Az elemi reakciók tanulmányozása a kémia- kémiai dinamika egy speciális részével foglalkozik . A kémiai dinamika fő feladata az átmeneti állapot szerkezetének meghatározása, keletkezésének és bomlásának dinamikájának valós időben történő nyomon követése.
A lézerek és különösen az ultrarövid impulzusú lézerek fejlesztése kitágította a kémia látókörét , és áttörést jelentett az elemi kémiai kölcsönhatások kinetikájának ( 10–100 fs vagy 10–14–10–13 s ) vizsgálatában. Ezek az idők sokkal rövidebbek, mint a molekulákban lévő atomok rezgési periódusa (100 fs – 10 ps vagy 10–13–10–11 s ). Ennek az időaránynak köszönhetően a femtokémia magát a kémiai reakciót „látja” – hogyan mozognak az atomok időben és térben , amikor a kiindulási vegyületek termékekké alakulnak. Ez a modern kémia nagy vívmánya: közvetlen utakat nyitott meg a kémiai reakciók mechanizmusainak tanulmányozására, és ezáltal a reakciók szabályozására. A femtoszekundumos impulzusok használatában elért előrelépések egy másik tudomány – a femtobiológia – felfedezéséhez vezettek . A femtoszekundumos impulzusok jellemzői lehetővé teszik: nagy időbeli felbontás biztosítását, koherens vibrációs-forgási hullámcsomagok kialakítását, többfoton abszorpciós folyamatok egyszerű lebonyolítását, a potenciális energiafelületre való hatást . Ennek az új kutatási területnek a fő irányai a részletes mikroszkopikus kémiai folyamatok vizsgálata és femtoszekundumos időskálán történő szabályozása.