W metodzie Monte Carlo standardowym narzędziem jest generator liczb pseudolosowych, tj. algorytm generujący liczby, które w przybliżeniu można traktować jako wartości zmiennej losowej opisanej danym rozkładem prawdopodobieństwa. Użycie takiego generatora umożliwia prowadzenie symulacji o charakterze probabilistycznym. Metoda Monte Carlo jest także używana w innych zagadnieniach, np. do obliczania całek wielokrotnych.
W ramach dynamiki molekularnej numerycznie rozwiązywane są równania ruchu wielu ciał. Metoda została zapoczątkowana przez zespół E. Fermiego, J. Pasty i S. Ulama do badania dynamiki układu sprzężonych oscylatorów.
Metody fizyki komputerowej odegrały również wielką rolę w badaniach zjawiska chaosu. Fizyka komputerowa przenika się w niektórych działach z chemią komputerową (obliczeniową). W ramach teoretycznej fizyki komputerowej prowadzone są również badania nad komputerami kwantowymi oraz konstruowaniem algorytmów.
Aktualnie przez teoretycznych fizyków komputerowych prowadzone są również prace nad próbami analizy sieci komputerowych (a więc układów złożonych) przy użyciu aparatu pojęciowego fizyki statystycznej oraz termodynamiki.