进入二十世纪以来，在工业生产和化学的科学研究中，物理化学的基本原理得到了广泛的应用，发挥了他的指导作用，特别是新兴的石油炼制和石油化工工业，更是从份地利用了化学热力学、化学动力学、催化和表面化学等的成果。而工业技术的发展和其他学科的发展、特别是物理学的进展和各种测试手段大量的涌现，极大的影响着物理化学的发展。这期间在物理化学所属的分支学科中的热化学、化学热力学、电化学、溶液理论、胶体理论、化学动力学、催化作用及其理论等都得到了迅速的发展医\学教育网搜集整理。
体现物理化学原理对生产实践的指导作用可以举几个例子。
例如：（1）C（石墨）→ C（金刚石）反应条件探索。
（2）寻找氨合成反应 N2 + 3H2 → 2NH3 在常温下的催化剂可能性
（3）人造羊毛原料丙烯氰合成工艺的改进
旧工艺 CH2=CH-CH3 + HCN（剧毒）→CH2=CH-CN（产品）+ CH4
新工艺 CH2=CH-CH3 + NH3 →CH2=CH-CN + 3H2 △G> 0
H2 + O2 → H2O △G < 0
总反应 △G < 0
据此促使人们寻找催化剂，60年代找到的催化剂使这一反应成为工业化。
