Erstprinzipien bezeichnen materialwissenschaftliche Berechnungen, die ausschließlich auf fundamentalen physikalischen Gesetzen basieren, meist Dichtefunktionaltheorie oder verwandte quantenmechanische Methoden, ohne empirische Parameteranpassung. Sie erlauben die Vorhersage von Gitterparametern, Phasenstabilitäten, Defektenergien, Oberflächeneigenschaften oder elektronischen und magnetischen Zuständen. In der Werkstoffwissenschaft sind sie Grundlage für integriertes Computational Materials Engineering und datengetriebene Werkstoffentwicklung.