قوانین و معادلات از ریاضیات، فیزیک، شیمی و علوم کامپیوتر دست به دست یکدیگر داده‌اند تا پیچیدگی‌های دنیای زیستی را به تصویر بکشند و آزمایشگاهی نظری را برای مطالعه رفتار سیستم‌های زیستی فراهم آورند. در ابتدای امر شبیه‌سازی موکلول‌ها و ماکرومولکول‌های کوچک با روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (MD) انجام می‌شد، اما هم اکنون مطالعه سیستم‌های پیچیده‌ای تا اندازۀ یک سلول کامل نیز امکان‌پذیر است. این تکنیک کاربردهای گسترده‌ای در زیست‌شناسی محاسباتی و بیوانفورماتیک ساختاری دارد و هم به صورت مستقل جهت بررسی رفتار سیستم‌های زیستی استفاده می‌شود و هم به صورت کمکی در مطالعات آزمایشگاهی چون طراحی و اکتشاف دارو.