Karbochemia – dział chemii, który obejmuje badania węgli kopalnych jako surowca dla przemysłu chemicznego.
Osiągnięciem karbochemii jest czterokrotny wzrost wydajności termoenergetycznej węgla w latach 1900-1950. Ogólnie karbochemia obejmuje wiele działów przemysłu organicznego. Dzielą się one na trzy główne, zgodnie ze stanem skupienia pochodnych – skoksowanie, uwodnienie i zgazowanie. Za pomocą tych metod przetwórczych i ich pochodnych węgiel jako surowiec chemiczny może być wykorzystywany do otrzymywania takich produktów jak benzyna, koks, smoła, wodór, olej napędowy, metanol czy amoniak.