O estudo dos fenômenos químicos que ocorrem acima de 500 K (440 ° F). Altas temperaturas representam uma das variáveis importantes disponíveis aos cientistas para aumentar a variedade de possíveis reações químicas ao longo do que esperado para clássicos estado fundamental átomos e moléculas. Um pode aumentar a população relativa de Estados excitados rotacionais, vibracionais e eletrônicas, aumentando a temperatura e, assim, efetivamente criar novas espécies e novos mecanismos de reação. As potencialidades desta abordagem são bem ilustradas pelas três leis da química de alta temperatura: (1) em altas temperaturas tudo reage com tudo. (2) Quanto maior a temperatura, mais rápida a reação. (3) Os produtos podem ser qualquer coisa. Com uma infinidade de espécies disponíveis em altas temperaturas, a "era dourada" da síntese química é provavelmente ainda no futuro.