Computergestützte Modellierung beschreibt die numerische Abbildung werkstoffwissenschaftlicher Prozesse auf Basis physikalischer Gleichungen, z.B. Thermodynamik, Kinetik und Mechanik. Eingesetzt werden Finite-Elemente-, Molekulardynamik-, Phasenfeld- oder Dichtefunktionalmethoden zur Vorhersage von Mikrostrukturentwicklung, Eigenschaftsprofilen und Versagensmechanismen über verschiedene Längenskalen hinweg und zur virtuellen Werkstoff- und Prozessoptimierung.