固态计算相比实验的费用要少。尽管如此，人们普遍认为量子化学计算不能给出足够精确的结果，直到二十世纪九十年代，理论中所采用的近似被重新提炼成更好的交换关联作用模型。密度泛函理论是目前多种领域中电子结构计算的领先方法。 密度泛函理论尽管得到改进，但是描述分子间作用力，特别是范德华力，或者计算半导体的能隙还有一定困难。
早期模型: Thomas-Fermi 模型.密度泛函理论可以上溯到由Thomas和Fermi 在1920年代发展的"Thomas-Fermi"模型。他们将一个原子的动能