أول تطبيق للكيمياء الكمومية كان في عام 1929 عندما توصل الفيزيائيون فيرمي وبو هايزنبرغ إلى نموذج للذرة يشرح سلوك الإلكترونات فيها بطريقة أفضل من النماذج السابقة. وقد أدى هذا الاكتشاف إلى تطوير العديد من التطبيقات في الكيمياء والفيزياء. ومن ثم، تم استخدام الكيمياء الكمومية في تفسير الكثير من ظواهر الكيمياء مثل الطيف الضوئي والتفاعلات الكيميائية والتفاعلات الإلكترونية بين الجزيئات.
