Teoreettinen kemia on tutkimuksen kemiallisen kautta keskeinen teoreettinen päättely (yleensä käyttämällä matematiikka ja fysiikka ). Erityisesti kvanttimekaniikan soveltaminen kemiaan synnytti kvanttikemian . Toisen maailmansodan lopusta lähtien tietokoneiden kehitys on mahdollistanut digitaalisen (tai laskennallisen) kemian kehittämisen .
Soveltaminen kvanttimekaniikan kemiaan.
Digitaalinen kemiaSoveltaminen tietokone koodien kemiaan.
Matemaattinen kemiaMatematiikan soveltaminen kemiaan.
MolekyylimallinnusMenetelmien soveltaminen molekyylirakenteiden mallintamiseen ilman välttämättä kvanttimekaniikkaa. Esimerkiksi lääkesuunnittelu , kombinatorinen kemia .
MolekyylidynamiikkaSoveltaminen klassisen mekaniikan simuloida liikkeitä ytimet ja kokoonpanon atomien ja molekyylien. Molekyylidynamiikan simuloimiseksi on kehitetty useita voimakenttiä. Jotkut voimakentät ovat polarisoituvia, toiset ei-polaroituvia.
MolekyylimekaniikkaMolekyylien sisäisten ja välisten vuorovaikutusten ja potentiaalisten energiapintojen mallintaminen.
Kemiallinen kinetiikka Dynaamisten järjestelmien teoreettinen tutkimus kemiallisten reaktioiden aikanakäyttäen differentiaaliyhtälöitä .