El uso de metodologías computacionales para la minería de bases de datos químicas y la búsqueda de similitud molecular o el análisis de relaciones estructura-actividad se ha convertido en una parte integral de la investigación química y farmacéutica moderna. Estos tipos de estudios computacionales caen dentro del espectro de la quimioinformática y generalmente tienen un carácter a gran escala. Conceptos de la teoría de la información, como la entropía de Shannon y la divergencia de Kullback-Leibler, también se han adoptado para aplicaciones de quimioinformática. En esta revisión, introducimos estos conceptos, describimos sus adaptaciones y discutimos aplicaciones ejemplares de la teoría de la información a una variedad de problemas relevantes. Estos incluyen, entre otros, la selección de características químicas (o descriptores), el perfilado de bases de datos y las predicciones de la tasa de recuperación de compuestos.