'তাত্ত্বিক রসায়ন' শব্দবন্ধ ব্যবহার করা যায় রসায়নের গানিতিক বিশ্লেষণধর্মী ব্যাখ্যার জন্য, অন্যদিকে গাণিতিক পদ্ধতি যখন কম্পিউটারে স্বয়ংক্রিয় প্রয়োগের উপযুক্ত হয় তখন তাকে 'গাণিতিক রসায়ন' বলে। তাত্ত্বিক রসায়নে রসায়নবিদরা, ভৌতবিজ্ঞানীরা এবং গণিতবিদেরা পারমাণবিক ও আণবিক ধর্ম ও রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিক্রিয়াপথ নির্ণয়ের জন্য অ্যালগরিদম ও কম্পিউটার প্রোগ্রাম রচনা করেন। অন্যদিকে গাণিতিক রসায়নবিদরা সেই কম্পিউটার প্রোগ্রাম ও পদ্ধতিসমূহ প্রয়োগ করেন নির্দিষ্ট রাসায়নিক সিস্টেমে।

গাণিতিক রসায়নের দুরকমভাবে প্রয়োগ হয়ঃ 
এভাবে গাণিতিক রসায়ন পরীক্ষামূলক রসায়নবিদের সাহায্যও করতে পারে, বা পরীক্ষামূলক রসায়নবিদকে নতুন রাসায়নিক বস্তু সন্ধানের দিকে চালিত-ও করতে পারে।

গাণিতিক রসায়নের বেশ কিছু আলাদা আলাদা ক্ষেত্র আছে, যেমনঃ 

ব্যবহার
আণবিক বলবিজ্ঞান
সফটওয়্যার প্যাকেজ
পদ্ধতিসমূহ