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建立在计算机基础上的分子动力学模拟方法是解决这一问题的方法之一，它被认为是20世纪以来即理论分析和实验观察之外的第三种科学研究方法。分子动力学方法有以下的三种假设：
a) 在所研究对象中的所有分子或原子的运动，都可以将它们视为遵循经典的牛顿定律；
b) 分子或原子之间的相互作用是可以叠加的；
c) 可以将系统中的粒子看成是质点。
同时分子动力学模拟也有着自己显著的特点：
a) 它能够模拟具有缺陷以及不规则的材料；
b) 它的概念十分的简单，人们可以比较容易的理解；
c) 它能够模拟实验无法达到的温度与压力极限。但是，分子动力学模拟也有着自己的缺点：在所处的分子理数目很大时，其计算时间较长，而且分子间的作用势能函数比较复杂。
当我们在运用分子动力学（MD）模拟解决问题时，其大体的过程是：
a) 根据自己所研究的具体问题确定自己是需要使用平衡分子动力学模拟（EMD还是非平衡分子动力学模拟（NEMD）来解决问题；
b) 确定自己所模拟的环境是何种系综；
c) 根据自己所研究的物质确定运用哪一种势作用函数；
d) 根据自己所确定的势函数，运用牛顿定律来确定系统中粒子的位置、速度等等；
e) 当系统达到平衡时，可以利用统计力学得到物性参数；
2.1 分子动力学基本原理
分子动力学方法需要运用经典牛顿定律。假设所研究的系统中有N个粒子，而系统中的总能量是系统的动能与势能之和。令系统的总势能用势能函数 表示，其中
(2.1)
按照经典力学， ，即任意一粒子所受的力是该粒子的势能梯度。由牛顿定律可知：
(2.2)
因此，由式(2.2)可以建立一阶微分方程，若给出了初始位置与初始速度，便可以得到确定的解。将式(2.2)积分可得：
(2.3)
式(2.3)中， 为任意一粒子在某一时刻速度， 为该粒子的初速度， 为该粒子的加速度， 与 分别为粒子的位置矢量与初始时刻的位置矢量。
由上述可知，只要给出系统中粒子的初始条件，则该粒子任意时刻的位置与速度便可以得到。
2.2 势函数
在分子动力学模拟中，对于自己所研究系统的作用势函数的选取是十分重要的。它关系到了整个模拟的成败，同时也在一定的程度上制约着分子动力学模拟的发展。经过前人的努力，原子势函数已从刚开始的对势发展到现在的多体势。就对势而言，它主要是指两个原子之间的互相作用，而与其他的原子并无关系。而就实际的情况而言，在多原子的系统中，一个原子的位置的不同必将影响其他的原子。因此可以说，在研究原子间的作用势时，多体势比对势更加的贴切。
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