Materialsimulation umfasst die rechnergestützte Beschreibung von Werkstoffeigenschaften und -verhalten über Skalen von Elektronen bis Bauteilen. Sie nutzt Methoden wie Dichtefunktionaltheorie, Molekulardynamik, Phasenfeldmodelle, Finite-Elemente- und Kontinuumsmechanik. Anwendungen reichen von Werkstoffdesign, Prozess- und Mikrostruktur-Simulation bis zu Lebensdauervorhersagen, häufig im Rahmen von ICME-Ansätzen und digitalen Zwillingen.