Los métodos químicos computacionales en física del estado sólido siguen el mismo enfoque que para las moléculas, pero con dos diferencias. En primer lugar, se debe aprovechar la simetría traslacional del sólido y, en segundo lugar, es posible utilizar funciones básicas completamente deslocalizadas, como ondas planas, como alternativa a las funciones básicas centradas en los átomos moleculares . La estructura electrónica de un cristal se describe en general mediante una estructura de bandas , que define las energías de los orbitales de los electrones para cada punto de la zona de Brillouin . Los cálculos ab initio y semiempíricos arrojan energías orbitales, por lo que pueden aplicarse a los cálculos de la estructura de bandas. Dado que calcular la energía de una molécula lleva mucho tiempo, lo es aún más calcularla para toda la lista de puntos de la zona de Brillouin.
Los cálculos pueden utilizar el método Hartree-Fock , algunos métodos posteriores a Hartree-Fock , en particular la teoría de perturbaciones de segundo orden de Møller-Plesset (MP2) y la teoría del funcional de densidad (DFT).