材料特性可以在各种长度和时间尺度上进行建模，从纳米到米，从飞秒到几分钟甚至几小时。

MultiScale Usiming是对材料的最佳理解的关键，桥梁尺度是当前材料科学中的主要挑战。计算机模拟是处理实际重要性系统的主要工具。材料科学和工程中的主要突破是计算机现在提供帮助减少实验努力的帮助，例如通过计算多组分系统的相图或使用全处理模拟，以及对许多材料特性的理论估计，通常导致一个更深刻的理解。