Astrokimia merupakan sejenis pembelajaran mengenai unsur kimia yang ditemui di luar angkasa, umumnya dalam skala yang lebih besar dari sistem suria, terutama di awan molekul, berikut pembelajaran mengenai pembentukan, interaksi, serta kehancurannya. Bidang ini merupakan gabungan disiplin ilmuastronomi dan kimia. Dalam skala sistem suria, pembelajaran unsur kimia biasanya disebut kosmokimia.