计算材料学是理论预测材料结构和性能之间联系的学科，是实验与理论之间的桥梁。计算材料学理论基础源于量子力学，其发展得益于计算机运算能力的快速提高。随着材料科学的飞速发展，传统的实验“试错”法（Trial and error）已经不能满足高效开发和设计新材料的需求。计算材料学从量子力学理论出发，可以揭示实验现象背后的物理化学性质，提高人们对于材料性能的理论认识。在深入理解材料机理的基础上，实现对材料的理性调控、设计、合成，从而大幅提高材料开发效率。