飞秒化学（femtochemistry）是物理化学的一支，研究在极小的时间内化学反应的过程和机理；这一领域涉及的时间间隔短至约10秒，即1飞秒，这也就是名称的来源。1999年，艾哈迈德·泽维尔（Zewail A）因他在这一领域的开创性的研究而获得诺贝尔化学奖。泽维尔运用飞秒激光光束拍摄下反应过程中的变化及生成的中间体。现在，运用飞秒化学技术可以观察到，反应过程中生成的中间产物与起始物和最终产物都不同。可以预见，运用飞秒化学，化学反应将会更为可控，新的分子将会更容易制造。