Stereokemia on kemian haara, joka tutkii atomien tilajärjestelyä molekyyleissä. Stereokemia perustuu stereoisomeerien käsitteeseen - molekyyleihin, joilla on sama kemiallinen rakenne, mutta erilaiset tilarakenteet.
Stereoisomeerit voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: enantioisomeerit ja diastereoisomeerit. Enantioisomeerien avaruudellinen järjestely on peilikuva, kun taas diastereoisomeerit eroavat toisistaan molekyylin eri päissä olevien substituenttien sijoittelussa.
Stereokemian opiskelu on tärkeää useilla tieteen ja teknologian aloilla, kuten lääkkeissä, biokemiassa, maatalouskemiassa jne.