El Área de Fisicoquímica Teórica cultiva las siguientes líneas de investigación:
- Estructura electrónica de superficies y simulación de imágenes de microscopía de túnel (STM).
- Dinámica molecular ab initio en moléculas.
- Estructura electrónica de biomoléculas.
- Mecanismos de reacción de moléculas orgánicas.
- Reactividad química utilizando conceptos de la Teoría de Funcionales de la Densidad (TFD).
- Desarrollo de nuevos funcionales para la TFD.
- TFD a temperatura finita y en sistemas abiertos.
- Mecánica cuántica de sistemas modelo.
- Parametrización de campos de fuerza usando métodos ab initio.