Chemia obliczeniowa jest dziedziną chemii, która wykorzystuje informatykę do rozwiązywania problemów chemicznych. Programy te obliczają struktury i właściwości cząsteczek i ciał stałych. Chemia obliczeniowa zazwyczaj uzupełnia informacje uzyskane w wyniku eksperymentów chemicznych. Może ona przewidywać zjawiska chemiczne, które nie zostały jeszcze zaobserwowane. Jest szeroko stosowana przy projektowaniu nowych leków i materiałów.
Chemia obliczeniowa może przewidywać strukturę (tzn. oczekiwane pozycje atomów cząsteczki), bezwzględne i względne (oddziaływania) energie, elektroniczny rozkład ładunków, dipole i wyższe momenty wielobiegunowe, częstotliwości wibracyjne, reaktywność lub inne wielkości spektroskopowe oraz przekroje poprzeczne dla zderzeń z innymi cząstkami.
Chemia obliczeniowa zajmuje się zarówno układami statycznymi jak i dynamicznymi. We wszystkich przypadkach, wraz ze wzrostem wielkości badanego systemu, zwiększa się również czas komputera i inne wykorzystywane zasoby (takie jak pamięć i przestrzeń dyskowa). Układem tym może być pojedyncza cząsteczka, grupa cząsteczek lub ciało stałe. Metody chemii obliczeniowej wahają się od bardzo dokładnych do bardzo przybliżonych. Bardzo dokładne metody są zazwyczaj wykonalne tylko dla małych systemów.
