本书是一部跨度40余年作者30多位的历史性群体性学术专著。全书分三篇，共26章。第一篇共8章，多为2004年之前用量子化学(QC)方法，研究炸药合成机理、水解机理、热解机理和撞击感度判别，生成热计算，振动光谱解析，含能金属配合物和发射药的结构-性能关系，以及高能体系中的分子间作用，还有力学性能的分子动力学(MD)模拟。第二篇共11章，基本上是2004年至今的研究工作总结。第9章至第13章，概述高能量密度化合物(HEDC)的结构、性能、设计和应用，包括HEDC能量和稳定性结合的QC定量标准，有机笼状类、氮杂环类、高氮类和芳香族类的HEDC分子设计；第14章至第17章，概述高能量密度材料(HEDM)的结构、性能、设计和应用，含高能复合体系四大性能(相容性、安全性、力学性能和爆燃性)表征、HEDM、固体推进剂、推进剂/衬层配方设计，以及共晶炸药的实验和理论研究。第18章是极端条件下典型炸药分解机理从头算MD研究。第19章是****水平成果报奖和思考。第三篇共7章，用QC、MM、MD和QSAR等理论方法，计算研究小分子激发态、功能染料、黏土和沸石、叠氮类分子簇化合物的结构和性能，以及卤素与卤素、卤化氢反应机理及应用，硝基芳烃的毒性和致毒机理，均为彼此独立且包括国内外合作的民用成果。