Radiokimya [lat. radiare (şüa saçmaq) və ər. əl-kimya] – Kimyanın radioaktiv maddələrin fiziki-kimyəvi xassələrini, onların çevrilmələrini, eləcə də radioaktiv izotopların kimyəvi reaksiyalarda iştirakını və kimyəvi proseslərdə tətbiqini öyrənən bir sahəsidir. Radiokimya, radioaktiv nüvələrin strukturu və xassələrinin öyrənilməsi ilə yanaşı, onların kimyəvi reaksiyalarda davranışlarını, ayrılma və təmizlənmə üsullarını, radioaktiv izləyicilərin istifadəsini və radioaktiv tullantıların idarə edilməsini də əhatə edir.
Radiokimyanın əsas predmeti radioaktiv izotoplar və onların kimyəvi reaksiyalardakı rolu olmaqla yanaşı, bu sahə atom enerjisi, nüvə texnologiyaları, tibb, əczaçılıq, ekologiya və digər sahələrdə geniş tətbiq olunur. Məsələn, tibbdə radioaktiv izotoplar diaqnostika və müalicə məqsədilə istifadə olunur (məsələn, PET və SPECT görüntüləmə, radioterapiya). Ekologiyada isə radioaktiv izotoplar çirklənmənin izlənməsi üçün tətbiq edilir. Arxeologiya və geologiya sahələrində radiokarbon təyini kimi metodlarla materialların yaşını təyin etmək üçün istifadə olunur.
Radiokimya elminin inkişafı radioaktivliyin kəşfi ilə sıx bağlıdır. Henri Bekkerel tərəfindən 1896-cı ildə radioaktivliyin kəşfindən sonra bu sahə sürətlə inkişaf etmişdir. Mari və Pyer Kurilər tərəfindən polonyum və radium elementlərinin kəşfi radiokimyanın əsasını qoymuşdur. Müasir radiokimya müxtəlif müasir cihaz və metodlar, o cümlədən spektroskopiya, xromatografiya, mass-spektrometriya və digər analiz üsullarından istifadə edir.
Qeyd etmək lazımdır ki, radioaktiv maddələrlə işləmək xüsusi təhlükəsizlik tədbirləri tələb edir, çünki onlar insan sağlamlığı üçün təhlükəlidir. Radiokimya ilə məşğul olan mütəxəssislər nüvə təhlükəsizliyi qaydalarına riayət etməli və müvafiq qoruyucu vasitələrdən istifadə etməlidirlər.