無機化學是研究無機物質的組成、性質、結構和反應的科學，它是化學中最古老的分支學科。無機物質包括所有化學元素和它們的化合物，不過大部分的碳化合物除外。除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸鹽等簡單的碳化合物仍屬無機物質外，其餘均屬於有機物質。
最初化學所研究的多為無機物，建立近代化學貢獻最大的化學家有三人，即英國的波意耳、法國的拉瓦錫和英國的道爾頓。波意耳在化學方面進行過很多實驗，如磷、氫的製備，金屬在酸中的溶解以及硫、氫等物的燃燒。他從實驗結果闡述了元素和化合物的區別，提出元素不能分出其他物質。這些新概念和新觀點，把化學這門科學的研究引上了正確的路線，對建立近代化學作出了卓越的貢獻。拉瓦錫採用天平作為研究物質變化的重要工具，進行了硫、磷的燃燒，錫、汞等金屬在空氣中加熱的定量實驗，確立了物質的燃燒是氧化作用的正確概念，推翻了盛行百年之久的燃素說。拉瓦錫在大量定量實驗的基礎上，於1774年提出質量守恆定律，即在化學變化中，物質的質量不變。提出第一個化學元素分類表和新的化學命名法，並運用正確的定量觀點，敘述當時的化學知識，從而奠定了近代化學的基礎。
原子分子碰撞圖
法國化學家普魯斯特提出定比定律，即每個化合物各組分元素的重量皆有一定比例。結合質量守恆定律，1803年道爾頓提出原子學說，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毀滅的稱為原子的微粒所組成。原子學說建立後，化學這門科學開始宣告成立。19世紀30年代，已知的元素已達60多種，俄國化學家門捷列夫研究了這些元素的性質，在1869年提出元素周期律：元素的性質隨著元素原子量的增加呈周期性的變化。這個定律揭示了化學元素的自然系統分類。周期律指導了對元素及其化合物性質的系統研究，成為現代物質結構理論發展的基礎。系統無機化學一般就是指按周期分類對元素及其化合物的性質、結構及其反應所進行的敘述和討論。
近代化學是在道爾頓創立原子學說之後建立起來的，因為該學說把當時的化學內容進行了科學系統化。道爾頓由表及裡地提出物質由原子構成的概念，創立原子學說，解釋了關於元素化合和化合物變化的重量關係的各個定律，並使之連貫起來，從而將化學知識按其形成的層次組織成為一門系統的科學。由於各學科的深入發展和學科間的相互滲透，形成許多跨學科的新的研究領域。無機化學與其他學科結合而形成的新興研究領域很多，例如生物無機化學就是無機化學與生物化學結合的邊緣學科。
明朝宋應星
19世紀末的一系列發現，開創了現代無機化學；1895年倫琴發現X射線；1896年貝克勒爾發現鈾的放射性；1897年湯姆生發現電子；1898年居裡夫婦發現釙和鐳的放射性。20世紀初盧瑟福和玻爾提出原子是由原子核和電子所組成的結構模型，改變了道爾頓原子學說的原子不可再分的觀念。1916年科塞爾提出電價鍵理論，路易斯提出共價鍵理論，圓滿地解釋了元素的原子價和化合物的結構等問題。1926年薛丁格建立微粒運動的波動方程；1927年，海特勒和倫敦應用量子力學處理氫分子，證明在氫分子中的兩個氫核間，電子機率密度有顯著的集中，從而提出了化學鍵的現代觀點。發展成為化學鍵的價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論，這三個基本理論是現代無機化學的理論基礎。
無機化學在成立之初，其知識內容已有4類，即事實、概念、定律和學說。用感官直接觀察事物所得的材料，稱為事實；對於事物的具體特徵加以分析、比較、綜合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、分解、氧化、還原、原子等皆是無機化學最初明確的概念；組合相應的概念以概括相同的事實則成定律，例如，不同元素化合成各種各樣的化合物，總結它們的定量關係得出質量守恆、定比、倍比等定律；建立新概念以說明有關的定律，該新概念又經實驗證明為正確的，即成學說。化學知識的這種派生關係表明它們之間的內在聯繫。定律綜合事實，學說解釋並貫串定律，從而把整個化學內容組織成為一個有系統的科學知識。
無機化學系統的知識是按照科學方法進行研究的，收集的方法有觀察和實驗，實驗是控制條件下的觀察。化學研究特別重視實驗，因為自然界的化學變化現象都很複雜，直接觀察不易得到事物的本質。例如，鐵生鏽是常見的化學變化，若不控制發生作用的條件，如水、氧、二氧化碳、空氣中的雜質和溫度等就不易了解所起的反應和所形成的產物。無論觀察或實驗，所收集的事實必須切實準確。化學實驗中的各種操作，如沉澱、過濾、灼燒、稱重、蒸餾、滴定、結晶、萃取等，都是在控制條件下獲得正確可靠事實知識的實驗手段。正確知識的獲得，既要靠熟練的技術，也要靠精密的儀器，近代化學是由天平的應用開始的。通過對每一現象的測量，並用數字表示，才算對此現象有了確切知識。
無機化學的發展趨向主要是新型化合物的合成和應用，以及新研究領域的開闢和建立。由於各學科的深入發展和學科間的相互滲透，形成許多跨學科的新的研究領域。無機化學與其他學科結合而形成的新興研究領域很多，例如生物無機化學就是無機化學與生物化學結合的邊緣學科。現代物理實驗方法如：X射線、中子衍射、電子衍射、磁共振、光譜、質譜、色譜等方法的應用，使無機物的研究由宏觀深入到微觀，從而將元素及其化合物的性質和反應同結構聯繫起來，形成現代無機化學。
加熱爐