量子化學是理論化學的一個分支學科，是應用量子力學的基本原理和方法，研究化學問題的一門基礎科學。量子化學的研究範圍包括穩定和不穩定分子的結構、效能，及其結構與效能之間的關係；分子與分子之間的相互作用；分子與分子之間的相互碰撞和相互反應等問題。量子化學可分基礎研究和應用研究兩大類，基礎研究主要是尋求量子化學中的自身規律，建立量子化學的多體方法和計算方法等，多體方法包括化學鍵理論、密度矩陣理論和傳播子理論，以及多級微擾理論、群論和圖論在量子化學中的應用等。應用研究是利用量子化學方法處理化學問題，用量子化學的結果解釋化學現象。量子化學的研究結果在其他化學分支學科的直接應用，導致了量子化學對這些學科的滲透，並建立了一些邊緣學科，主要有量子有機化學、量子無機化學、量子生物和藥物化學、表面吸附和催化中的量子理論、分子間相互作用的量子化學理論和分子反應動力學的量子理論等。三種化學鍵理論建立較早，至今仍在不斷髮展、豐富和提高，它與結構化學和合成化學的發展緊密相聯、互相促進。合成化學的研究提供了新型化合物的型別，豐富了化學鍵理論的內容；同時，化學鍵理論也指導和預言一些可能的新化合物的合成；結構化學的測定則是理論和實驗聯絡的橋樑。其它化學許多分支學科也已使用量子化學的概念、方法和結論。例如分子軌道的概念已得到普遍應用。絕對反應速率理論和分子軌道對稱守恆原理，都是量子化學應用到化學反應動力學所取得的成就。今後，量子化學在其他化學分支學科的研究方面將發揮更大的作用，如催化與表面化學、原子簇化學、分子動態學、生物與藥物大分子化學等方面。