Кафедра теоретической информатики возникла в 1986 году одновременно с созданием факультета информатики и вычислительной техники (ИВТ) ЯрГУ, но до 1993 года называлась кафедрой системного программирования. Кафедра непосредственно участвовала в исследованиях по разработке системного программного обеспечения в рамках проекта создания отечественных супер-ЭВМ.

Кафедра участвует в реализации многоуровневой системы подготовки специалистов на факультете ИВТ, является выпускающей кафедрой по направлению «Фундаментальная информатика и информационные технологии» (бакалавриат и магистратура), участвует в подготовке бакалавров и магистров по направлениям «Прикладная математика и информатика» и «Прикладная информатика (в экономике)».

Основной своей целью кафедра теоретической информатики в настоящее время считает подготовку специалистов в области разработки информационных технологий, математического обеспечения, исследования и эксплуатации вычислительных и программных комплексов, в том числе телекоммуникационных систем нового поколения – программно-конфигурируемых сетей.

В общей тематике исследований, ведущихся на кафедре и объединяемых под названием «Моделирование и анализ информационных систем», можно выделить следующие основные направления:

• формально-логические модели распределенных систем, их анализ и верификация;
• моделирование, анализ и верификация протоколов передачи данных в информационных сетях;
• программно-конфигурируемые сети, включая сети подвижных объектов;
• алгоритмы и программные средства обработки информации;
• вероятностные модели вычислительных процессов и систем;
• дискретная оптимизация и базы данных.