Istraživanja u teorijskoj kemiji pokrivaju veliki broj područja i to od razvoja općeg matematičkog formalizma za efikasan i točan opis velikih i beskonačnih molekularnih sustava te njihove interakcije s “malim” molekulama, preko primjene naprednih metoda kvantne-kemije i kvantne-dinamike u istraživanju ultrabrzih intramolekularnih procesa i kemijskih reakcija pa sve do razvoja novih ili poboljšanih topoloških indeksa za potrebe QSAR modeliranja. Razvijen je opći matematički formalizam za efikasan i točan opis interakcija molekule s elektromagnetskim poljem, molekule s površinom kristala ili čvrstog tijela, molekule u otopini s otapalom. Važno područje istraživanja je i uloga spina u dinamici čestica te mogućnost opisa reakcijske sile zračenja za kvantne sustave u vrlo jakim magnetskim poljima.