شیمی کوانتومی، دانش کاربرد مکانیک کوانتومی در مسایل مربوط به شیمی است. اثر شیمی کوانتومی، در شاخه‌های وابسته به شیمی قابل لمس است.
کاربرد شیمی کوانتوم در سایر شاخه های شیمی :
شیمی‌فیزیک دانان از شیمی‌کوانتوم (به همراه ترمودینامیک آماری) برای محاسبه خواص ترمودینامیکی گازها، توضیح طیف‌های مولکولی و نیز بدست آوردن تجربی برخی از خواص مولکول(مانند طول و زاویه پیوندها، ممان دوقطبی، تفاوت انرژی در صورتبندی‌های متفاوت و…) استفاده می‌کنند.
شیمی‌آلی دانان از این علم به منظور تعیین پایداری مولکول‌ها، محاسبه حد واسط واکنش‌ها، تحقیق مکانیزم انجام واکنش‌ها، پیش بینی خواص آروماتیکی ترکیبات و توجیه طیف‌های NMR استفاده می‌کنند.
شیمی‌تجزیه‌دانان به طور گسترده از روش‌های طیف‌بینی استفاده می‌کنند. فرکانس‌ها موارد و شدت خطوط طیفی به سادگی می‌توانند با شیمی‌کوانتوم درک و توجیه شوند. استفاده دیگر برای آن‌ها توضیح مکانیزم واکنش‌های الکتروشیمیایی است.