Laskennallisen ja teoreettisen kemian sovellutuksia käytetään hyväksi lähes kaikessa yliopistotutkimuksessa. Kemian laitoksella laskennallisen kemian tutkimuksen painopistealueita on mm. molekyylisysteemien ominaisuuksien selvittäminen kvanttikemiallisten laskujen avulla. Teoreettisen kemian tutkimus on taas keskittynyt molekyylien ja atomien kvanttimekaanisten mallien kehittämiseen. Näitä menetelmiä käytetään paljolti kokeellisen työn apuvälineenä eri tutkimuksissa.

Polymeerikemian puolella molekyylimallinnus on mahdollistanut materiaaliominaisuuksien arvioinnin molekyylirakenteen perusteella. Orgaanisen kemian puolella taas synteesien suunnittelu perustuu vuorovaikutteisiin tietokoneohjelmiin, joiden avulla voidaan kehittää synteesistrategioita ja simuloida reaktion kulkua ja tuotteita.

Fysikaalisen kemian laboratoriossa tutkittavien uusien jalokaasuyhdisteiden rakenteiden ja spektroskooppisten ominaisuuksien selvittämiseen käytetään laskennallisen kemian menetelmiä. Lisäksi molekyylidynamiikkasimulointia käytetään tukittaessa kiinteän tilan dynamiikkaa ja molekyylitason reaktioita.

Uusia jalokaasuyhdisteitä tutkittaessa käytetään apuna mm. Gaussian- ja Gamess-  ohjelmia, jotka laskevat molekyylin elektroniverhorakennetta ja näiden laskujen perusteella pystytään ennustamaan molekyylin muotoa ja stabiilisuutta. Laskennallisen kemian menetelmät yhdessä kokeellisten menetelmien kanssa luovat hyvän pohjan tutkimukselle. Jalokaasuja voidaan kokeellisesti tutkia nk. matriisi-isolaatiotekniikalla, jossa tutkittava näyte sekoitetaan ylimäärään jalokaasua ja jäädytetään (-265 astetta) kalvoksi eli matriisiksi. Yleensä jalokaasuja on käytetty matriisissa niiden reagoimattomuuden vuoksi, mutta nyt kun kysymyksessä on jalokaasumolekyylien valmistus, olisi hyvä, että ne reagoisivat. Reagoimaan ne saadaan siten, että jalokaasumatriisiin laitetaan vetyä sisältävää yhdistettä esim. vetyhalidia. Kiinteässä tilassa olevat vetyhalidit hajotetaan atomeiksi UV-valon avulla ja lämmitetään noin 10 astetta, jolloin atomit ja etenkin vety, pienen kokonsa vuoksi, pääsevät liikkumaan matriisissa. Vety voi hyvinkin liikkua muiden atomien lomitse, mutta jos se törmää jalokaasuatomiin, joka on sitoutunut halogeeniatomiin, syntyy uusi jalokaasumolekyyli.

Helsingin yliopiston fysikaalisen kemian laboratorio oli ensimmäinen, joka löysi jalokaasumolekyylienryhmän, joka muodosti sidokset kahteen muuhun atomiin yhtä aikaa. Nämä atomit olivat vety ja jokin elektronegatiivinen atomi tai ryhmä. Lisäksi fysikaalisen kemian laboratoriossa löydettiin ensimmäisenä maailmassa Argonia sisältävä molekyyli HArF. Se osoitettiin ensin laskennallisin menetelmin ja myöhemmin pystyttiin todentamaan myös kokeellisesti.

Jalokaasuyhdisteiden synteettinen kemia on hyvä apuväline ymmärtämään kemiallista reaktiivisuutta ja sidoksen muodostumista. Laskennallisen kemian menetelmät mahdollistavat toivottavasti uusien ja käyttökelpoisten jalokaasumolekyylien ennustamisen ja valmistamisen.

Tällä hetkellä jalokaasuille on paljon käyttökohteita. Niitä käytetään mm. lamppujen täytekaasuina ja ikkunalasien eristeinä. Ksenonia käytetään anstesia-aineena, koska se liukenee melko hyvin veteen. Hyvin mielenkiintoinen ja kemistejä paljon mietityttänyt aihe on jalokaasujen pitoisuus ilmakehässä. Nimittäin esim. ksenonia on ilmakehässä huomattavasti vähemmän mitä on ennustettu. Tälle asialle ei ole vielä ratkaisua löytynyt, mutta jalokaasuyhdisteet saattavat olla ratkaisu kysymykseen.