BIOVIA Materials Studio 材料模擬軟件平臺是科研模擬軟件公司Biovia的核心產品。在近20年的發展歷程中，Materials Studio獲得了來自全球多個科研機構的技術支持，歷經23個版本的更新和升級，現已融合多種時、空間尺度的模擬方法，形成了一個包含16個工具包、22個功能模塊，可實現從微觀電子結構到宏觀性能預測的跨尺度科學研究平臺，是目前分子模擬領域中相對精確、穩定、高效的產品，在化工、環境、能源、制藥、電子、食品、航空航天和汽車等工業領域和教育科研部門有著非常廣泛的應用。
BIOVIA Materials Studio材料模擬軟件以可視化視窗界面為核心，主要包括CASTEP、DMol3、DFTB+、ONETEP、AmorphousCell、ForcitePlus、COMPASS，GULP、Mesocite、Sorption、Synthia、QSAR、Polymorph、Morphology，Reflex等共計22個涵蓋量子力學、經典分子力學、動力學、介觀動力學、蒙特卡洛、定量構效關系以及晶體結構、慣態模擬的模塊。
Materials Studio的圖形化界面，支持各種材料微觀結構模型的搭建和計算結果可視化分析。
以定態薛定諤方程為核心，計算原子核滿足特定排列時，核外電子的空間、能量分布，并由此進一步得到體系的電學性質、磁學性質、光學性質、熱力學性質以及力學性質，精度高且幾乎不依賴于任何經驗參數，被廣泛應用在各類材料的模擬研究中。
以各類力場(勢函數)表征原子、離子及分子間相互作用，其中包含有大量基于實驗數據或者量子力學方法的經驗參數，所以，經典模擬方法具有非常高的效率，能夠計算包含數千至數十萬原子模型的相關性質，計算精度取決于勢函數及參數的適用性。
“模型粗粒化”是介觀模擬方法與其它模擬方法的一個顯著區別。將通常模型中的若干個原子視為一個“珠子”，由珠子構成的結構模型稱為“粗粒化模型”。介觀模塊采用各種勢函數描述珠子間的相互作用，并研究珠子的分布、運動，分析各種分布所形成的拓撲形貌以及與運動相關的結構、動力學性質。
蒙特卡洛方法結合分子力場（勢函數），在Materials Studio中被用來構建聚合物、溶液等無序結構模型，研究多孔材料、固體表面的氣體分子吸附，搜索分子最優構象以及晶體結構。
Materials Studio中基于力場（勢函數）的分子力學、動力學以及蒙特卡洛模塊，包括介觀動力學模塊，可用于高效的搜索高分子的穩定構象，構建和表征高分子晶態或非晶態的結構和預測性質。
Materials Studio軟件平臺中的量子力學方法和分子力學和動力學方法結合，可以研究納米材料的微觀結構及光、電、磁、力學及熱力學相關的物理性質，化學反應活性以及自組裝、外延生長機制進行研究。
（1）搭建半導體晶體、缺陷、表界面、納米材料顆粒結構
（1）搭建純金屬、合金、摻雜模型、位錯、層錯、孿晶、金屬納米顆粒結構
科學家想通過Materials Genome Initiative（MGI）項目，找出元素間的相互作用對材料的種類和性質帶來的廣泛影響，以這些知識為基礎，希望以更短的周期為不同應用“定制”相應材料。已經促成的來自麻省理工學院的以研究電池為主的Materials Project項目和哈佛的以清潔能源為主的Clean Energy Project計劃。二者均利用密度泛函理論（Density Functional Theory）收集巨型數據庫來預測模擬物質的實際屬性。
