Viele wissenschaftliche Fragestellungen können nur teilweise oder überhaupt nicht mit experimentellen bzw. theoretischen Methoden beantwortet werden. In solchen Fällen ist der Einsatz von Methoden des Scientific Computing (dt. Wissenschaftliches Rechnen) erforderlich. Bei diesem Begriff handelt es sich um ein Synonym für die wissenschaftliche Untersuchung oft komplexer Systeme durch computergestützte Berechnungen, sog. Simulationen.

Der Rechenzeitbedarf ist bei vielen Aufgaben so groß, dass die Leistung selbst schneller Workstations bei weitem nicht ausreicht. In solchen Fällen kann die Problemlösung nur unter Einsatz von Hoch- oder Höchstleistungsrechnern (sog. Supercomputer oder Hoch- bzw. Höchstleistungs-Cluster) in akzeptabler Zeit erfolgen. Man spricht daher in diesem Zusammenhang von High Performance Computing oder HPC (dt. Hochleistungsrechnen).