気体・液体・固体の状態で１つ１つの原子に働く力は 原子核の周りに分布した電子の状態で決定される。 したがって電子状態を正確に計算することによりはじめて 原子に働く力を正しく見積もることができる。 そのように第一原理的に（シュレーディンガー方程式を 解いて）求められた力により、安定な原子配置（構造）や 原子の運動の様子を調べる手法が第一原理分子動力学法 である。このような研究が可能となったのは Car と Parrinello により提案された大変に有効な計算法に よるところが大きく、Car-Parrinello 法と呼ばれることもある。