分子動力學(xué)是基于經(jīng)典力學(xué)的一種分子模擬方法。與分子力學(xué)不同，分子動力學(xué)求解的是隨時間變化的分子的狀態(tài)、行為和過程。該方法模擬分子運(yùn)動的過程，它按照分子瞬時的運(yùn)動狀態(tài),求解每一個原子的牛頓運(yùn)動方程和每一個原子的位置和速度,并從這一運(yùn)動軌跡中計算得到各種性質(zhì)。如果在所研究的模擬時間內(nèi)能正確地選取分子體系的力場函數(shù)形式及其參數(shù)，分子動力學(xué)就可成為解析分子運(yùn)動性質(zhì)的一種強(qiáng)大工具。

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)，蛋白質(zhì)不同的構(gòu)象對應(yīng)不同的生物功能、所有的生物大分子在生理狀態(tài)下都是動態(tài)的，蛋白質(zhì)是動態(tài)的存在和發(fā)揮功能的，生物體內(nèi)的一系列生物事件的發(fā)生是依靠蛋白質(zhì)的動態(tài)構(gòu)象變化來調(diào)節(jié)的，藥物與蛋白結(jié)合或離解的過程也是動態(tài)變化的。蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化，小到局部的殘基側(cè)鏈的位置變化，大到整個結(jié)構(gòu)域的運(yùn)動，時間尺度從飛秒（fs）到毫秒（ms)甚至秒(s）有很大的波動范圍。研究蛋白質(zhì)的動態(tài)性質(zhì)，對進(jìn)一步認(rèn)識蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系和通過結(jié)構(gòu)功能關(guān)系知識進(jìn)一步了解和控制生命過程具有重大意義。

研究蛋白質(zhì)的動態(tài)性質(zhì)通常采用兩種模擬方法：分子動力學(xué)模擬方法和構(gòu)象空間搜尋方法。分子動力學(xué)模擬是20世紀(jì)80年代在分子力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展的運(yùn)用牛頓力學(xué)規(guī)律研究分子體系隨時間演化的動態(tài)構(gòu)象變化的一種模擬方法。分子力學(xué)存在著容易陷入初始構(gòu)象附近局部低能構(gòu)象的缺陷，且不能研究化學(xué)或生物體系的動態(tài)行為，而要尋求更多的局部低能構(gòu)象或全局低能構(gòu)象可采用分子動力學(xué)模擬方法。如果模擬時間足夠長、取樣足夠充分，模擬軌跡的結(jié)果也可以統(tǒng)計地用來描述分子體系的熱力學(xué)性質(zhì)。構(gòu)象空間搜尋方法是搜尋全局能量最小值的一種方法，如蒙特卡洛(Monte Carlo)方法,它通過隨機(jī)地探測構(gòu)象來確定分子體系的能量分布，但不研究時間演化的動態(tài)構(gòu)象變化。