La chimie computationnelle est une branche de la chimie qui utilise l'informatique pour aider à résoudre des problèmes chimiques. Ces programmes calculent les structures et les propriétés des molécules et des solides. La chimie computationnelle complète normalement les informations obtenues par les expériences chimiques. Elle peut prédire des phénomènes chimiques qui n'ont pas encore été observés. Elle est largement utilisée dans la conception de nouveaux médicaments et matériaux.
La chimie computationnelle permet de prédire la structure (c'est-à-dire la position prévue des atomes de la molécule), les énergies absolue et relative (interaction), la distribution des charges électroniques, les dipôles et les moments multipolaires supérieurs, les fréquences vibratoires, la réactivité ou d'autres quantités spectroscopiques, et les sections transversales pour la collision avec d'autres particules.
La chimie computationnelle s'intéresse aux systèmes statiques et dynamiques. Dans tous les cas, à mesure que la taille du système étudié augmente, le temps et les autres ressources (comme la mémoire et l'espace disque) utilisés par l'ordinateur augmentent également. Ce système peut être une seule molécule, un groupe de molécules ou un solide. Les méthodes de chimie computationnelle vont de très précises à très approximatives. Les méthodes très précises ne sont généralement applicables qu'aux petits systèmes.
