Thermodynamische Simulation nutzt Software und Datenbanken zur Berechnung von Phasengleichgewichten, Energien, chemischen Potentialen und Zustandsdiagrammen auf Basis thermodynamischer Modelle wie CALPHAD. Sie erlaubt die Vorhersage stabiler und metastabiler Phasen, Treibkräfte für Ausscheidungen und Umwandlungen sowie Reaktionspfade in komplexen Legierungen und Prozessen und ist zentral für werkstoffkundliches Design.