La astroquímica es un área de la ciencia que estudia los átomos y moléculas en el espacio y las reacciones que ocurren entre ellos. Este tipo de estudio permite a los investigadores comprender más sobre cómo se forman los planetas y las estrellas. Si bien una vez se pensó que no existía nada en los espacios que rodean las estrellas y los planetas, ahora se reconoce que se pueden encontrar numerosas moléculas. Algunos de estos son familiares en la Tierra, como el hidrógeno, y otros productos químicos solo existen en el espacio. Se cree que la investigación astroquímica sobre el comportamiento de las moléculas en el espacio podría proporcionar pistas sobre los orígenes de la vida en la Tierra.
Los primeros astrónomos utilizaron telescopios que solo podían ver objetos que emitían luz en el rango visible del espectro. Más tarde, los científicos descubrieron que los objetos en el espacio también podían emitir radiación electromagnética de otras partes no visibles del espectro, incluidas las microondas, infrarrojos, ultravioleta, gamma, rayos X y ondas de radio. Las técnicas de investigación astroquímica utilizan radiotelescopios especiales para detectar ondas de radio, que son emitidas por gases y estrellas. La información de estos se combina con los hallazgos de otros instrumentos y telescopios, que cubren otras áreas del espectro, con el fin de construir una imagen completa de la química del espacio.
Se han logrado avances en el estudio de la astroquímica con la llegada de telescopios que no están confinados a la Tierra, ya que no todas las diferentes longitudes de onda de radiación electromagnética pueden viajar a través de la atmósfera terrestre. La luz visible llega a la superficie de la Tierra, si las nubes lo permiten, al igual que las ondas de radio, algunas microondas y algo de radiación infrarroja. Los telescopios ultravioleta y de rayos X deben colocarse en el espacio porque el ozono absorbe este tipo de radiación. Los rayos gamma pueden ser detectados por instrumentos basados en satélites o, a veces, por los cambios que hacen cuando interactúan con la atmósfera de la Tierra.
Tras la investigación astroquímica del polvo entre estrellas, se han reconocido muchas moléculas diferentes y se han analizado los procesos que llevaron a su creación. El análisis de la astroquímica de las nubes de polvo gigantes en el espacio y su comparación con las reacciones moleculares en la Tierra permiten a los científicos comprender cómo se desarrolló la química de la Tierra. La investigación de los procesos mediante los cuales se forman estructuras químicas más complicadas debería proporcionar una mayor comprensión de la química involucrada en la formación de planetas y estrellas. Los investigadores de astroquímica también estudian la creación de moléculas complejas ricas en carbono, similares a las formas de vida terrestres, lo que podría proporcionar información sobre cómo comenzó la vida en la Tierra. Si estas moléculas complejas pueden originarse en el espacio, parecería más probable que exista vida en otros lugares además de la Tierra.