本书回顾了人类对于周围物质世界认识的历史和化学领域“第一原理”——量子力学和统计力学建立的依据和过程。
本书还告知读者，20世纪80年代后期以来，理论化学与突飞猛进的计算机技术相结合，导致了“分子设计”这门新的交叉学科的形成。人民通过计算和模拟，预计为之化学物性质的性质，发现新的客观规律，更加理性地、主动地寻找和预见新材料、新药物、新的特种功能物质。分子设计提供了人们探索自然的重要工具。
本书旨在给读者介绍一个有着占新面貌的、“严密科学”意义上的化学学科。