Plantkemio aŭ Fitokemio estas striktasence la studo de fitokemiaĵoj, nome kemiaĵoj derivaj el plantoj. En pli larĝa senco tiuj terminoj estas ofte uzataj por priskribi la grandan nombron de duarangaj metabolaj komponantoj troviĝantajn en plantoj. Multaj el tiuj estas konataj por havigi protekton kontraŭ atakoj fare de insektoj kaj plantomalsanoj. Tiuj montras ankaŭ nombran protektajn funkciojn por homaj konsumantoj.

Fitokemio povas esti konsiderata subfako ĉu de Botaniko aŭ de Kemio. Ties agadoj povas esti disvolvigataj ĉu en botanikaj ĝardenoj aŭ en naturo kun la helpo de Etnobotaniko. La aplikaĵoj de tiu fako povas esti utilaj por Farmakologio, aŭ por malkovro de novaj drogoj, aŭ kiel helpo por studoj de planta fiziologio.