La radiochimie est une science interdisciplinaire qui s'occupe de la chimie et de la physique des noyaux radioactifs. On rencontre le phénomène de radioactivité partout dans le tableau périodique. Environ 30% des éléments connus sont instables; en plus, les éléments stables ont des isotopes radioactifs qui peuvent être produits dans des réacteurs ou avec des accélérateurs.

La radiochimie est confrontée à deux situations extrêmes dans lesquelles la matière radioactive peut être soit à l'échelle de quelques centaines d'atomes (radioéléments dans l'environnement) soit à l'échelle macroscopique (cycle électronucléaire). La première réclame la constante progression des moyens d'analyse de traces ainsi que la production de radio-nucléides de haute activité spécifique utilisés comme traceurs, alors que la seconde demande l'adaptation des méthodes de la chimie classique à la radioactivité.

La radiochimie connaît, à l'heure actuelle, un regain de sollicitation engendré par la nécessité de résoudre les problèmes du court et du long terme associés à la fin du cycle électronucléaire, comme le stockage des déchets radioactifs. Par conséquent, il faut étudier le comportement chimique des éléments actinide ou des produits de fission en solution et dans l'environnement naturel à des interfaces solides/liquides.