La chimica computazionale è una branca della chimica che utilizza l'informatica per aiutare a risolvere i problemi chimici. Questi programmi calcolano le strutture e le proprietà delle molecole e dei solidi. La chimica computazionale normalmente integra le informazioni ottenute dagli esperimenti chimici. Essa può prevedere fenomeni chimici che non sono ancora stati osservati. È ampiamente utilizzata nella progettazione di nuovi farmaci e materiali.
La chimica computazionale può prevedere la struttura (cioè le posizioni previste degli atomi della molecola), le energie assolute e relative (interazione), le distribuzioni di carica elettronica, i dipoli e i momenti multipolari superiori, le frequenze vibrazionali, la reattività o altre grandezze spettroscopiche e le sezioni d'urto per la collisione con altre particelle.
La chimica computazionale guarda sia ai sistemi statici che a quelli dinamici. In tutti i casi, con l'aumentare delle dimensioni del sistema oggetto di studio, cresce anche il tempo del computer e le altre risorse (come la memoria e lo spazio su disco) utilizzate. Quel sistema può essere una singola molecola, un gruppo di molecole o un solido. I metodi di chimica computazionale vanno da metodi altamente accurati a metodi molto approssimativi. I metodi altamente accurati sono tipicamente fattibili solo per piccoli sistemi.
