Physikbasierte Modellierung beschreibt Werkstoff- und Prozesssimulationen, die auf grundlegenden physikalischen Gesetzen und Mechanismen wie Kontinuumsmechanik, Thermodynamik, Kinetik, Defekt- und Quantenmechanik beruhen. Skalenübergreifend kommen DFT, Molekulardynamik, Phasenfeld-, Kristallplastizitäts- und FE‑Modelle zum Einsatz. Sie ermöglichen vorhersagefähiges Design von Legierungen, Mikrostrukturen und Prozessparametern und dienen zur Interpretation von Experimenten und zur Reduktion von Entwicklungsaufwand.