理论化学是运用纯理论计算而非实验方法研究化学反应的本质问题，理论化学的研究领域主要为量子化学、统计力学、化学热力学、非平衡态热力学、分子反应动力学。 定义
[英] theoretical chemistry
理论化学是运用纯理论计算而非实验方法研究化学反应的本质问题，主要以理论物理为研究工具（如热力学、量子力学、统计力学、量子电动力学、非平衡态热力学等），并且大多辅以计算机模拟。近年来，理论化学的研究领域主要为量子化学、统计力学、化学热力学、非平衡热力学、分子反应动力学。在研究物质结构、预测化合物的反应活性、研究反应的微观本质过程等问题中，这几个方面都可能不同程度地涉及到。理论化学其他“五花八门的”研究领域包括对处于各物态的大块物质化学的数学表征（例如，化学动力学的研究）和研究更晚近的数学进展在基础研究的适用性（例如拓扑学原理在研究电子结构方面的可能应用）。理论化学的这一方面有时被称为数学化学。 理论化学与化学物理（chemical physics）联系紧密，在很多场合下不做区分。但理论化学由于更多的偏重数学物理方面的研究而与传统的物理化学（physical chemistry）有所区别。