Atomistische Simulationen beschreiben Materialsysteme explizit auf Ebene einzelner Atome unter Verwendung klassischer Molekulardynamik, Monte-Carlo-Methoden oder quantenmechanischer Modelle. Sie erlauben die Untersuchung von Gitterfehlern, Diffusion, Phasenumwandlungen und mechanischem Verhalten, liefern Energielandschaften und Transportkoeffizienten und verknüpfen mikroskopische Mechanismen mit makroskopischen Werkstoffeigenschaften.