分子模拟是一种研究分子体系结构与性质的重要方法，已被广泛用于化学化工、生物医药、材料科学与工程、物理等学科领域。借助计算机和分子模拟软件我们能得到的最直接的研究结果是分子体系的结构特征，包括溶液中的配位结构，生物和合成高分子的构型与形貌，生物和合成高分子与溶剂分子或其他小分子配体之间的相互作用，分子在固体表面的吸附与分布，分子在重力场、电磁场等外场中的取向与分布等。
除了分子体系的结构特征，通过使用分子模拟软件还可以研究分子体系的各种热力学性质，包括体系的动能、势能、焓、吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能、热容等。通过分子模拟，还可以得到与体系的状态方程有关的密度、压强、体积、温度等之间的关系。根据体系的能量和自由能，还可以直接或间接地研究体系的相变与相平衡性质等。
此外，利用分子模拟软件可以研究分子体系的速度自相关函数、速度互相关函数、均方位移等性质,并由此计算体系的自扩散系数、互扩散系数、黏度系数等各种迁移性质。利用非平衡分子模拟，还可以研究各种热力学流与热力学力之间的关系，得到Onsager意义上的唯象系数。
最后，利用分子模拟软件实现反应性分子力场分子模拟或第一性原理分子模拟，还能得到化学键的断裂和生成等与化学反应有关的性质。
