Tieteen keskeiset ydinsisällöt muodostavat laajempia ja keskeisempiä kokonaisuuksia kuin tieteenalan käsitteiden luetteleminen. Ydinsisällöt kuvaavat sen, mitä oppijan pitää hallita ja pystyä selittämään. Tieteenalan ydinsisällöt jäsentävät opittavia teemoja, tuovat yhteen aiemmin irrallaankin opeteltuja ja opetettuja käsitteitä ja aiheita. Teemat antavat perusteet erilaisten ilmiöiden selittämiseen ja ongelmien ratkaisemiseen. Lukion uudet opetussuunnitelman perusteet (2019) tukee hyvin tätä tieteenalan ydinsisältöjen kaltaista ryhmittelyä.

Alla on lueteltu kemian keskeisiä ydinsisältöjä, merkittävä osa niistä mainitaan valtakunnallisessa lukion opetussuunnitelman perusteissa.

Taulukko: Ydinsisällöt

1. Atomin rakenne 1.1. Kvanttimekaaninen atomimalli 1.2. Atomimallien historia 1.3. Ydinkemia (isotoopit, radioaktiivisuus)	5. Kemialliset reaktiot 5.1. Stoikiometria 5.2. Reaktiomekanismit, reaktiotyypit 5.3. Reaktionopeus
2. Jaksollinen järjestelmä - Sähkökemiallinen jännitesarja	6. Kemiallinen energia 6.1. Kaasulait 6.2. Termodynamiikka 6.3. Entalpia, entropia, Gibbsin energia
3. Aineen rakenne - Aine ja sidokset 3.1. Vahvat sidokset 3.1.1. Ionisidos, ioniyhdisteet 3.1.2. Metallisidos, 3.2. Poolisuus ja heikot sidokset - Elektronegatiivisuus 3.3. Molekyylit ja mallit – Hybridisaatio 3.4. Hiiliyhdisteet – funktionaaliset ryhmät 3.5. Spektritulkinta (spektrometria ja spektroskopia)	7. Kemiallinen tasapaino 7.1. Tasapinon määräytyminen - Le Chatelierin periaate 7.2. Homogeeninen/ heterogeeninen tasapaino, puskuriliuokset
4. Aineen ominaisuudet 4.1. Reaktiivisuus 4.2. Liukoisuus 4.3. Happamuus ja emäksisyys 4.4. Sähkönjohtokyky

Tiedekäytäntölähtöinen (kts. edellinen kappale) opetus voi lähtöä päätasolta, mutta suunniteltaessa oppitunnin mittaisia (60-75 min.) osioita, niitä voidaan täsmentää toisella tasolla mainittujen teemojen mukaan. Opetuksessa haetaan kuhunkin kohtaan (päätaso, toinen taso) sopivia ohjaavia kysymyksiä (tästä tarkemmin kohdassa 5.3.5). On tärkeää suunnittelun alussa selvittää opetussuunnitelman asettamat vaatimukset ja jäsentää sen pohjalta opetuksen teemoja (useamman tunnin kokonaisuuksia), joihin sovitaan tiedekäytäntölähtöistä opetusta.