Computationele chemie is een deel van de scheikunde dat zich richt op het met behulp van computers oplossen van chemische vraagstukken. Het gaat daarbij voornamelijk om de structuur en eigenschappen van moleculen en vaste stoffen. Men giet de resultaten van de theoretische chemie in de vorm van efficiënte computerprogramma's om deze eigenschappen te berekenen. Voorbeelden van de berekende eigenschappen zijn: structuur, energie en interactie-energie, lading, dipool- en multipoolmoment, trillingsfrequenties, reactiviteit en spectroscopische eigenschappen en de werkzame doorsnede bij botsingen met andere deeltjes. De term computationele chemie wordt soms ook gebruikt om willekeurige wetenschapsgebieden aan te duiden waarin een overlap optreedt tussen informatica en scheikunde, hoewel daarvoor de term chemoinformatica sterk in opkomst is.