סטריאוכימיה - ענף בכימיה העוסק במבנה המרחבי של מולקולות ותרכובות שונות.
הסטריאוכימיה מתמקדת בתרכובות אורגניות, בשל הגיוון העצום של המבנים המרחביים בהן.
נחקר הקשר שבין הצורה המרחבית לתכונות הכימיות והפיסיקליות.
צורת המולקולה יכולה להופיע - בסידור קווי, סידור מישורי דו מימדי וסידור סטריאומטרי - תלת מימדי. למבנה המרחבי, השלכות על התכונות הכימיות והפיסיקליות השונות של המולקולה כגון - קיטוב אור, מהירות התגובה הכימית, ועוד.
בטבע יש מולקולות רבות הנבדלות זו מזו רק בסידור שלהן (ולא במס' האטומים), מולקולות אלה נקראות איזומרים, הסטריאוכימיה חוקרת את סטריאואיזומרים.
תגובה כימית היא "סטריאוסלקטיבית" אם נוצר במהלכה עודף משמעותי של אחד הסטריאואיזומרים.