Kvantkemi: System med en eller flera elektroner. Ab initio-metoder, Hartree-Fock ekvationerna, gaussiska basfunktioner. orbitaler. beräkning av partialladdningar och använding av praktiska program.
Molekylära kraftfält: Bindingar, vinklar, torsionsvinklar. Elektrostatik och van der Waals-krafter, parametrisering från experiment eller kvantkemiska beräkningar. Effektiva par-potentialer, vätebindningar. Beräkning av molekylära egenskaper och begränsningar, exempel på kraftfält.
Energilandskap: minimering, algoritmer, normalmodsanalys, övergångstillstånd och reaktionsvägar.
Simuleringsmetoder: Molekyldynamik, ekvilibrering, jämvikt, termodynamiska egenskaper från simuleringar, stokastisk dynamik, energikonservering. Monte Carlo-metoder och konformationsanalys.
Bioinformatik: Sekvensanalys, proteinstruktur, homologimodellering, förutsägelse av tredimensionell struktur från sekvens. Kemoinformatik, kombinatoriska databaser.
Avancerade tillämpningar: Beräkning av fri-energi-skillnader i simuleringar, lösningsenergi, kemiska reaktioner, dockning av molekyler, modern läkemedelsdesign med simuleringar och kvantkemi.