原子同士の相互作用に基づいて原子の運動を直接時間積分して求めることで、さまざまな物質の物性を調べる手法。原子間相互作用を経験的モデルであるレナードジョーンズポテンシャルや原子間結合として近似的に表現し、原子の運動自体は古典力学に従うものとして計算する古典分子動力学と、原子間の相互作用自体を電子の分布関数を解くことで量子力学的に求める量子分子動力学があり、その混合的手法も用いられる。