양자론을 응용하여 화학상의 여러 문제를 해결하려는 이론 화학의 한 분야.

1927년, 하이젠베르크 등에 의해 양자 역학이 이루어진 2년 뒤, 하이틀러와 런던은 2개의 수소 원자 사이에 작용하는 결합력의 본질을 양자 역학으로 해명하였다. 이를 바탕으로, 양자 역학을 써서 화학 문제들을 푸는 방법이 컴퓨터의 발달과 함께 급속히 발전하여, 오늘날에는 이론 화학의 중요 분야를 이루고 있다.

프론티어 전자 이론은 양자 화학을 써서 화합물의 화학 반응성을 해명한 것이다.