Az elméleti kémia egyik ága, a kvantumkémia kvantummechanikai módszerekkel tanulmányozza a molekulákat. Az anyag kémiai viselkedését a molekulák belső tulajdonsá. gai (és a közöttük működő intermolekuláris kölcsönhatások) határozzák meg. A kémiának ez a régebben egzotikus területe az utóbbi három-négy évtizedben két irányban fejlődött: a hagyományos módszerek a hullámfüggvényre építenek, míg a sűrűségfunkcionál-elmélet (Density Functional Theory; DFT) kísérlet arra, hogy csupán az elektronsűrűséggel dolgozzunk.