Chemoinformatik oder Chemieinformatik (engl. chemoinformatics, cheminformatics oder chemiinformatics) bezeichnet einen Wissenschaftszweig, der Probleme in der Chemie mit Methoden der Informatik lösen möchte. Ob der relative junge Begriff der Chemoinformatik und der ältere Terminus Computerchemie das gleiche Gebiet bezeichnen, ist noch strittig.
Vor allem im Bereich der pharmazeutischen Chemie und der Medizinalchemie spielt die Chemoinformatik eine grosse Rolle. Mit Hilfe geeigneter Algorithmen wird versucht, Vorhersagen über Eigenschaften von Molekülen zu machen, wie z. B. orale Verfügbarkeit oder die Fähigkeit einer Substanz, die Funktion eines bestimmten Proteins im Organismus zu hemmen oder zu verstärken.
Interessant sind solche Verfahren, weil man sie auch auf virtuelle Moleküle in silico anwenden kann, also ohne die Substanzen tatsächlich synthetisiert zu haben und in Händen zu halten. So lassen sich unter Umständen Millionen von Molekülen mit Hilfe solcher Computer-Methoden in silico testen und auf wenige Kandidaten mit gewünschten Eigenschaften reduzieren, die dann im Labor synthetisiert und klinisch getestet werden.