Модели́рование кристалли́ческой структу́ры, нахождение наилучшего взаимного расположения атомов в пространстве с использованием различных критериев и последующее определение функциональных свойств предсказанного кристалла. Наиболее физически обоснованным является поиск энергетического минимума кристаллической структуры, осуществляемый путём варьирования различных структурных и физических величин (параметров элементарных ячеек, координат атомов, их зарядов и т. д.). Эта задача решается как квантово-химическими подходами, так и с помощью полуэмпирических методов структурного моделирования. Для моделирования чаще всего требуется задание начальной геометрии структуры с определением «локального энергетического минимума». Появление в 21 в. эволюционных методов прогнозирования кристаллических структур позволяет в ряде случаев осуществлять оптимизацию структуры, располагая лишь информацией о химическом составе тестируемого материала (глобальная оптимизация).