الديناميكا الجزيئية (بالإنجليزية: Molecular dynamics (MD))، هي علم قائم على محاكاة حاسوبية للجزيئات والمركبات معتمدة على قوانين نيوتن للحركة في توقع حركة الجزيئات وسرعة تحركها واماكن وجودها بعد فترات زمنية قصيره جدا وهو عمل يتطلب حلول لمعادلات نيوتن لاعداد هائلة من الجزيئات ولفترات زمنية قصيره جدا ولضمان حساب هذه التوقعات بشكل صحيح أو اقرب للصحة يجب أخذ عدة امور عند حساب قوانين نيوتن مثل قوى التجاذب بين الجزيئات واهتزاز روابط الجزي وانثناء الرووابط حول محورها وتذبذب الزاوية بين ذرات الجزي وايضا تذبذب الزوايا بين مستويات الجزئ أو ما يعرف بالزاوية الزوجية وامور أخرى كثيرة
ولاننا في هذه العملية نقوب بحساب قوانين نيوتن وقوانين أخرى تتعلق بالمحاكاة لاعداد كبيرة جده من الجزيئات هذا يجعل العملية معقدة جدا وشبه مستحيلة لذلك يتم الاستعانة ببعض الفرضيات وطرق احصائية لتساعدنا في جعل هذه الحسابات ممكنة من الناحية العملية.
الديناميكات الجزيئية هي طريقة محاكاة حاسوبية لتحليل الحركات الفيزيائية للذرات والجزيئات. يُسمح للذرات والجزيئات بالتفاعل لفترة زمنية محددة، مما يعطي نظرة على «التطور» الديناميكي للنظام. في الإصدار الأكثر شيوعًا، يتم تحديد مسارات الذرات والجزيئات عن طريق الحل العددي لمعادلات نيوتن للحركة لنظام من الجسيمات المتفاعلة، حيث تُحسب القوى بين الجسيمات وطاقاتها الكامنة غالبًا باستخدام الكمون بين الذرات أو مجالات القوة الجزيئية. يتم تطبيق الطريقة في الغالب في الفيزياء الكيميائية وعلوم المواد والفيزياء الحيوية.
نظرًا لأن الأنظمة الجزيئية تتكون عادةً من عدد كبير من الجسيمات، فمن المستحيل تحديد خصائص هذه الأنظمة المعقدة بشكل تحليلي؛ تتغلب محاكاة الديناميكا الجزيئية على هذه المشكلة باستخدام الطرق العددية. ومع ذلك، فإن عمليات محاكاة الديناميكا الجزيئية الطويلة غير مشروطة رياضيًا، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء تراكمية في التكامل العددي يمكن تقليلها من خلال الاختيار المناسب للخوارزميات والمعلمات، ولكن لا يتم التخلص منها تمامًا.
بالنسبة للأنظمة التي تتبع فرضية إرغوديك، يمكن استخدام تطور محاكاة ديناميكية جزيئية واحدة لتحديد الخصائص الديناميكية الحرارية العيانية للنظام: المتوسطات الزمنية لنظام ergodic تتوافق مع متوسطات المجموعة الدقيقة. كما أطلق على الديناميكا الجزيئية أيضًا اسم «الميكانيكا الإحصائية بالأرقام» و «رؤية لابلاس للميكانيكا النيوتونية» للتنبؤ بالمستقبل من خلال تحريك قوى الطبيعة والسماح بإلقاء نظرة ثاقبة على الحركة الجزيئية على نطاق ذري.