Sentral i kvantekjemien er Born-Oppenheimer-tilnærmelsen, som antar at elektronenes og atomkjernenes bevegelser er uavhengig. Rent kvantefysiske fenomener, som for eksempel kvantetunnelering, vil dermed ikke bli beskrevet ved kvantekjemi, noe som blant annet gjør at infrarødspekteret for ammoniakk ikke kan beregnes eksakt.