כימיה חישובית, ענף מודרני וחדש יחסית של מדע הכימיה, עוסק בפיתוח מודלים חישוביים, סימולטרים וכלים ממוחשבים שונים המבוססים על חוקי הכימיה התיאורטית.
בכימיה חישובית מבצעים "תהליכים כימיים" המותאמים לבעיות כימיות מציאותיות.
מערכות התוכנה בתחום זה מתארות - מבנים מולקולריים צפויים, אנרגיה המעורבת בתהליכים אפשריים, אנרגיות אינטראקציה, ויברציות ראקטיביות ועוד.
בנוסף עוסקים בחקר תהליכים ונסיון להביא לאופטימיזציה של תהליכים.