К концу 60-х годов стала очевидной тенденция широкого проникновения физико-математических методов практически во все области химии. Откликом на это было решение Ученого совета химического факультета университета о создании первой в нашей стране кафедры квантовой химии. Практические шаги по осуществлению данного решения были предприняты деканом химического факультета А. Н. Муриным и директором НИИ химии А. Г. Морачевским при поддержке профессора физического факультета, крупного специалиста в области квантовой механики М. Г. Веселова. Результатом явилось создание в 1967—1968 годах кафедры квантовой химии. На должность заведующего был приглашен тогда еще доцент физического факультета А. В. Тулуб.
Первоначальный коллектив кафедры составили: химик В. И. Барановский, математик В. Ф. Братцев и физики-теоретики Н. П. Борисова и Р. А. Эварестов. Такой состав сотрудников кафедры позволил охватить практически все направления современной квантовой химии.
Первым заведующим кафедры квантовой химии был Александр Владимирович Тулуб, доктор физико-математических наук, профессор. Он автор более 120 научных трудов в различных областях теоретической физики и химии. Профессор А. В. Тулуб занимался исследованиями в области неэмпирических и полуэмпирических расчетов поляризуемости молекулярных систем, теории вандерваальсовых взаимодействий молекулярных цепочек с поверхностью, расчетами колебательных спектров молекул, неэмпирическими расчетами метастабильных частиц, применением методов квантовой электродинамики к расчету электронной плотности на ядрах тяжелых элементов.
В настоящее время кафедру возглавляет доктор физико-математических наук, профессор
Роберт Александрович Эварестов. Он является широко известным специалистом в области квантовой химии, автором 320 научных работ, среди них семи монографий. Р. А. Эварестов проводит исследования по теории многоэлектронных систем, начатые во всемирно известной Петербургской школе акад. В. А. Фока и его учеников — профессоров М. И. Петрашень и М. Г. Веселова.
Профессором Р. А. Эварестовым развито новое научное направление современной теоретической химии — квантовая химия твердого тела, в основе которого лежит применение для решения задач химии твердого тела молекулярных моделей кристаллов и расчетных методов теории молекул. Развитый в его работах подход базируется на сопоставительном анализе симметрии молекул и твердых тел и существенном использовании локальной симметрии атома в многоатомной системе.