一百年來，科學界的最大成就便是量子力學理論的創立。如今，以“量子”開頭的名稱也有許許多多了。排除以“量子”為噱頭的眾多商業名稱，即使是正經的科學領域中，成就最大而爭議最少的學科或理論，除量子力學本身之外，當屬量子化學。
量子化學，就是以量子力學的理論和方法來研究化學問題的一門學科。
眾所周知，化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門學科。我們主要在原子-分子這個層次上研究物質的化學性質和化學反應。電子、原子核這些微觀物體的相互作用使原子組成了分子、形成了晶體、液體等形態的物質。所以，化學學科的研究物件歸根結底是電子、原子核等微觀物體的相互作用。這是我們今天的認識。人們能夠達成這樣的認識，也不是一蹴而就的。
根據19世紀的原子-分子理論，物質是由分子構成的，分子由原子組成。原子是怎樣組成分子的？在19世紀，人們普遍認為存在一種化學的力，是這種化學力使得原子組成了分子。
但是在19世紀末，人們知道了，原子並非“不可分”，它是由帶負電的電子和帶正電的部分構成的。在1913年，波爾提出了電子圍繞原子核運動的原子模型。1918年，人們發現了質子。1925-1926年間，人們確立了量子力學理論，這是揭示微觀粒子運動規律的學說。1927年，人們用量子力學理論成功地計算了由兩個氫原子組成的最簡單的分子，氫分子。這樣人們就知道了，由原子組成分子，僅僅是一種電磁相互作用，並不存在什麼化學的力。
由於化學作用是若干原子核、電子組成的體系的運動，而這些原子核、電子的運動應當符合量子力學所揭示的運動規律，這樣，用量子力學來研究化學運動就是順理成章的事情了。量子化學就是用量子力學的理論和方法來研究化學問題。由於量子力學是微觀化學物質所遵循的根本規律，所以，量子化學是整個化學學科的理論基礎。實際上，量子化學的研究成果如今也已經深入到化學學科的各個分支。很多由量子力學得到的概念和術語已經成為化學的常識，沒有哪一個化學家能夠不用這些概念和術語而解釋清楚最簡單的化學問題。
1927年，人們用量子力學研究氫分子也就被認為是量子化學學科的開端。也正是這個研究，人們搞清楚了分子中原子間的“鍵”的本質。
利用量子力學，人們弄清楚了原子內部的電子結構。這樣，元素週期表不再僅僅是一個由實驗確立的經驗規律，而是建立在堅實的理論基礎之上的必然結果。各種化學元素的性質也正是由原子的電子結構所決定。人們也終於弄清楚了為什麼原子以各自特定的化學價相互結合。
根據量子力學的原理，人們用雜化的原子軌道去成功解釋了分子的各種形狀。由此，鮑林獲得了1954年的諾貝爾化學獎。
同樣，根據量子力學的原理，人們用分子軌道解釋分子的結構和它的各種光譜。由此，馬利肯獲得了1966年的諾貝爾化學獎。
用分子軌道的理論，還能夠解釋甚至預測很多化學反應的可能性或途徑。由此，福井謙一和霍夫曼因分子軌道對稱守恆原理和前線軌道理論獲諾貝爾化學獎。
正因為化學體系是微觀粒子組成的體系，以至於人們起初認為化學問題不過就是一個薛定諤方程的求解罷了。但是，由於化學體系由很多個微觀粒子組成的，需要求解的化學體系的薛定諤方程是一個非常複雜的方程。以至於在20世紀中葉以前，人們常常懷疑人類是否有能力去比較精確地求解這樣複雜的方程。
但是，技術也會對科學的發展起到強大的作用，從20世紀60年代開始，電子電腦技術的發展就大大促進了量子化學計算的進步。
人們一方面在發展更加高效的量子化學計算方法，如密度泛函方法，另一方面也在組織編制更加更適合人們使用的計算軟體。為此，科恩和波普獲得了1998年的諾貝爾化學獎。
如今，量子化學計算已經是化學研究中的一個常規的研究方法。它計算的物件，已經不局限於無機或有機的小分子，而已經普及到一般的分子體系；從分子的平衡構型，擴展到各類化學反應的勢能面、反應機理和反應動力學；從電子基態擴展到激發態。計算的精度也逐漸接近甚至在某些問題上超過了實驗精度。它能夠預測某些化合物的存在和它們的性質，預測某些化學反應的途徑。而它的研究成本卻遠遠低於實驗而且對環境非常友好，不會產生化學污染物質。它是化學研究前進車輛上的一個重要“輪子”，是化學實驗研究的好幫手和好的指導者。
科學出版社出版的量子化學書籍對於我國的量子化學研究隊伍的發展壯大起到了積極的作用。