Bij Chemie zijn ook het tweede en derde jaar ingedeeld in thema's. Zo behandel je in het tweede jaar bijvoorbeeld een aantal thema's waarin synthese (het maken van nieuwe stoffen) en analyse van verbindingen centraal staan. Door middel van de thema's in de hoofdfase verdiep en verbreed je zo je kennis. Je leert bijvoorbeeld veel over organische chemie (chemie van koolstofverbindingen), fysische chemie (natuurkundige aspecten van chemische reacties), polymeerchemie (over kunststoffen) en biochemie (chemische kant van levensprocessen). Per week doe je in de hoofdfase twee tot drie dagen experimenten in het laboratorium waarbij de experimenten steeds omvangrijker worden en je eigen inbreng steeds groter wordt bij de opzet en uitvoering. In het derde jaar kies je het profiel waarin je je verder wilt verdiepen: analytische/organische chemie of biochemie.
Binnen deze specialisatie wordt extra aandacht geschonken aan het maken van chemische verbindingen, het optimaliseren van bestaande en het ontwikkelen van nieuwe analysetechnieken. Daarnaast wordt aandacht besteed aan de verbetering van producteigenschappen.
Als biochemicus houd je je voornamelijk bezig met biomoleculen, de moleculen die voorkomen in organismen. Je kunt deze biomoleculen zuiveren en hun functie vaststellen. Zo kun je bijvoorbeeld onderzoeken of enzymen (biologische reactieversnellers) industrieel toegepast kunnen worden. Binnen dit profiel zul je dus ook biologische vakken gaan volgen zoals genetica en microbiologie. Verder krijg je extra biochemie. Deze specialisatie wordt in het Engels aangeboden.