De supramoleculaire chemie vormt het deelgebied van de scheikunde dat zich bezighoudt met de studie naar de associatie (ook wel aangeduid als aggregatie of moleculaire assemblage) van relatief kleine moleculaire of ionaire bouwstenen tot grote geordende structuren (supramoleculaire complexen). Het behelst dus het onderzoek naar moleculaire architecturen die het concept molecule overschrijden. De supramoleculaire structuren worden bij elkaar gehouden door niet-covalente bindingen (intermoleculaire krachten), zoals elektrostatische interacties, vanderwaalskrachten, waterstofbruggen, metaalioncoördinatie, pi-pi-interacties en hydrofobe interacties. De supramoleculaire chemie is een multidisciplinair onderzoeksgebied dat gebruikmaakt van kennis uit de organische, anorganisch, fysische en analytische chemie, alsook uit de biologie, technologie en computationele wetenschappen (moleculaire modellering en computationele chemie).
Voor hun bijdrage aan dit onderzoeksgebied hebben Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn en Charles Pedersen in 1987 de Nobelprijs voor de Scheikunde gekregen.