Teoria grafurilor chimice este o ramură topologică a chimiei matematice care utilizează teoria grafurilor pentru modelarea matematică a fenomenelor chimice [1] . Pionierii teoriei grafurilor chimice sunt Alexandru Balaban , Ante Graovac , Ivan Gutman , Haruo Hosoya , Milan Randic și Nenad Trinaistich [2] , Garry Wiener (autor al indicelui Wiener ). Începând cu 1988, existau câteva sute de cercetători care lucrau în domeniu, publicând aproximativ 500 de lucrări anual; au fost publicate mai multe monografii, printre care lucrarea în două volume a lui Trinaistich „Theory of Chemical Graphs”, care a rezumat cunoștințele în acest domeniu până la mijlocul anilor 1980 [3] .
Adepții teoriei susțin că proprietățile grafului molecular (adică reprezentarea teoretică a unei molecule ca graf) oferă informații valoroase despre fenomenele chimice; adversarii lor cred că graficele joacă doar un rol minor în cercetarea chimică [4] . Una dintre aplicațiile acestei teorii este reprezentarea materialelor sub formă de infinite grafuri euclidiene , în special cristale, folosind grafuri periodice .