Die Ab Initio Modellierung nutzt quantenmechanische Berechnungen zur Vorhersage materialinternen Eigenschaften auf atomarer Ebene. Durch erste Prinzipien werden elektronische Strukturen, Bindungsverhältnisse und mechanische Eigenschaften ohne experimentelle Parametrisierung ermittelt. Diese Methode ist grundlegend für das Verständnis und die Entwicklung neuer Werkstoffe.