計算化學是根據基本的物理化學理論(通常指量子化學、統計熱力學及經典力學)及大量的數值運算方式，應用計算機技術，通過理論計算研究化學反應的機制和速率，總結和預見化學物質結構和性能關系的規律的學科。計算化學是化學、計算機科學、物理學、生命科學、材料科學以及藥學等多學科交叉融合的產物，而化學則是其中的核心學科。可以用來解釋實驗中各種化學現象，了解、分析實驗結果，預測化學反應方向，還可以用來驗證、測試、修正或發展較高層次的化學理論。準確高效的理論計算方法也是計算化學領域中非常重要的一部分。近二十年來，計算機技術的飛速發展和理論計算方法的進步使理論與計算化學逐漸成為一門新興的學科。今天，理論化學計算和實驗研究的緊密結合大大改變了化學作為純實驗科學的傳統印象，有力地推動了化學各個分支學科的發展。隨著人們對“化學不再是純實驗科學”論斷認識的不斷提高，計算化學將在各個化學研究領域和交叉學科領域發揮作用。特別是隨著當前世界學科前沿的發展趨勢，材料、生命、醫藥、環境等學科越來越被政府和科學家們重視，計算化學也將在這幾個方面發揮重大作用。
計算化學在化學領域中有著廣泛的應用，通過對具體的分子系統進行理論分析和計算，從而能比較準確地回答有關穩定性、反應機理等基本化學問題。如今計算化學已被廣泛應用于材料、催化和生物制藥等研究領域，其方法和結果都顯示出了其他研究手段無法比擬的優越性。
計算化學在化學化工中的成功應用
催化化學
化學反應機理
材料與能源科學
- 能源材料--C16S8
- 內嵌金屬富勒烯
- 高自旋過渡金屬配合物的光磁效應
- 偶極炔基釕復合物的光學性質