Laskennallinen ja teoreettinen kemia on vasta hiljan aloittanut huiman kehityksen kasvun. Viime aikoina se on ollut yksi nopeimmin kehittyvistä kemian aloista. Ala perustuu suurelta osin tietokoneavusteiseen molekyylimallinnukseen ja yhdisteiden ominaisuuksien ennustamiseen laskelmien avulla. Raa'an työn tekevät siis tietokoneet ratkoessaan monimutkaisia, yleensä kvanttimekaniikan, yhtälöitä. Tietokoneiden ja hyvien laskentaohjelmien kehittyminen onkin ollut perusedellytys laskennallisen ja teoreettisen kemian kehittymiselle. Näin sen käyttömahdollisuudetkin ovat parantuneet ja laajentuneet.

Määritelmät:

Laskennallinen kemia selvittää molekyylisysteemien ominaisuuksia kvanttikemiallisten laskujen avulla. Sen käyttö kokeellisen työn apuvälineenä on kasvanut kovasti viime aikoina sekä tutkimuksessa että teollisuudessa. Monissa tapauksissa kemiallisia ongelmia on helpompi, nopeampi ja turvallisempia ratkaista numeerisesti kuin kokeellisesti. Laskennallisen kemian merkitys on suuri esimerkiksi uusien lääkeainemolekyylien ja materiaalien sekä luonnon toimintaan vaikuttavien yhdisteiden tutkimuksissa. Teoreettinen kemia puolestaan keskittyy enemmän molekyylien ja atomien kvanttimekaanisten mallien kehittämiseen sekä kemiallisten reaktioiden ymmärtämiseen atomi- ja molekyylitasolla. Se tutkii myös suurempia systeemejä. Mallinnusohjelmien avulla voidaan tutkia esimerkiksi atomitasolla tapahtuvaa polymeerien käyttäytymistä ja diffuusiota polymeerimembraaneissa ja jalokaasukiteissä. Mallinnusohjelmat ovat myös hyvä apu kehittäessä ratkaisuja esimerkiksi synteesiongelmiin.