分子動力學可以用於NPT，NVE，NVT等系綜的計算，是一種基於牛頓力學確定論的熱力學計算方法，可以廣泛應用於物理，化學，生物，材料，醫學等各個領域。

目前由於計算機效能的限制，其可計算的尺寸還很小，一般計算的粒子數會不會超過5位數，計算的尺寸一般只有幾十奈米甚至更小

基本過程：

確定起始構型

進行分子動力學模擬的第一步是確定起始構型， 一個能量較低的起始構型是進行分子模擬的基礎 ，一般分子的起始構型主要來自實驗資料或量子化學計算。在確定起始構型之後要賦予構成分子的各個原子速度，這一速度是根據玻爾茲曼分佈隨機生成的，由於速度的分佈符合玻爾茲曼統計，因此在這個階段，體系的溫度是恆定的。另外，在隨機生成各個原子的運動速度之後須進行調整，使得體系總體在各個方向上的動量之和為零，即保證體系沒有平動位移。

進入平衡相

由上一步確定的分子組建平衡相，在構建平衡相的時候會對構型、溫度等引數加以監控。

進入生產相

進入生產相之後體系中的分子和分子中的原子開始根據初始速度運動，可以想象其間會發生吸引、排斥乃至碰撞，這時就根據牛頓力學和預先給定的粒子間相互作用勢來對各個粒子的運動軌跡進行計算，在這個過程中，體系總能量不變，但分子內部勢能和動能不斷相互轉化，從而體系的溫度也不斷變化，在整個過程中，體系會遍歷勢能面上的各個點（理論上，如果模擬時間無限）。計算分析所用樣本正是從這個過程中抽取的。

計算結果用抽樣所得體系的各個狀態計算當時體系的勢能，進而計算構型積分。