Hydrochemie je věda, část hydrologie , která studuje chemické složení přírodních vod a zákonitosti jejich změn pod vlivem fyzikálních, chemických a biologických vlivů.
Úkolem hydrochemie je stanovit chemické složení vody jako důležitého prvku ekosystémů oceánů a moří, řek a jezer, její vliv na procesy biogeochemické přeměny a evoluce. Nerostné zdroje oceánů lze rozdělit na ty, které jsou v samotné vodě, a ty, které se těží z jejího dna. Nejcennějším zdrojem světového oceánu je samotná voda, která obsahuje 75 chemických prvků. V průmyslovém měřítku se z něj získává hořčík, sodík, chlor a brom.
Důležitým úkolem hydrochemie je sledování znečištění sladkých a mořských vod.
Znalost chemického složení vody je nezbytná pro takové oblasti praktické činnosti, jako je zásobování vodou , zavlažování , rybolov; hydrochemické informace jsou důležité pro hodnocení koroze stavebních materiálů (beton, kovy), pro charakteristiku minerálních vod, při vyhledávání nerostů (ropa, rudní ložiska, radioaktivní látky) atd.
Hydrochemie úzce souvisí s geochemií , hydrogeologií , hydrologií země , petrografií , mineralogií , pedologií a hydrobiologií .